2. Технология рдс покрытыми электродами.

Параметры и режимы РДС. Выбор и расчет.

Режим сварки – это совокупность ряда параметров сварочного процесса обеспечивающих устойчивое горение дуги и получение сварочных швов заданного размера и качества.

Параметры РДС разделяются на: основные и дополнительные.

Основные параметры:

1. Величина тока, А.

2. Род тока – переменный и постоянный

3. Полярность – прямая и обратная

4. Диаметр электрода, мм

5. Напряжение на дуге, В

6. Скорость сварки, м/час

7. Величина поперечных колебаний электрода, мм

Дополнительные параметры:

1. Величина вылета электрода, мм

2. Состав и толщина покрытия

3. Начальная температура основного металла

4. Положение электрода в пространстве

5. Наклон электрода вдоль шва (положение изделия)

6. Длина дуги

Диаметр электрода.

Диаметр электрода зависит от толщины основного металла, марки стали, формы разделки, положения шва и вида соединения.

Выбор диаметра электрода от толщины металла.

S, мм	1,5	2	3	4-5	6-8	9-12	13-15
d,мм	1,6	2	2,3	3,4,5	3,4,5	3-4,5	3,4,5

При S>5 необходима разделка кромок, поэтому dэ=3 используется при наложении первого корневого шва, остальные для заполнения разделки. При сварке нержавеющей стали dэ должен быть не больше 3мм. Потолочные швы выполняются dэ не более 3-4мм.

Род тока.

Переменный ток более дешев, но сварка менее стабильна и вероятность появления дефектов больше. Поэтому род тока выбирается в зависимости от ответственности конструкции, от наличия материалов.

Полярность тока.

Выбор полярности зависит от вида покрытия и вида свариваемого металла, его толщины, так как полярность влияет на геометрию шва.

При обратной полярности выделяется большее количество теплоты на электроде, чем на изделии. Поэтому при сварке покрытыми электродами лучше применять её. Прямую полярность применяют при сварке неплавящимся электродом.

Величина сварочного тока.

Определяется по формуле: Iсв=Fэл^.

Fэл – это площадь поперечного сечения электрода

Fэл=d²/4

Iсв=^.d²/4

Вид покрытия	Диаметр электрода
	3	4	5	6
Кислое рутиловое	14-20	11,5 – 16	10 – 13,5	2,5 – 12,5
Основное	13 – 18,5	10 – 14,5	9 – 12,5	8,5 – 12

I_{св. осн.}= (30 – 40)·dэл

I_{св. рут.}=(20+6dэл)·dэл

Напряжение дуги.

Обычно выбирается в пределах 20 – 36 В

U_д.осн=12+0,4^.I_св/d_эл

U_д.рут=12+1,7^.I_св/d_эл

Напряжение не регламентируется при РДС, но с ним напрямую связана длина дуги. То есть чем больше напряжение, тем больше длина дуги.

Скорость перемещения дуги.

=г/А^.час

=7,8 [г/см³]

F_н – [см²]

Величина поперечных колебаний электрода.

Выбирается в зависимости от необходимой ширины накладываемого валика. Если продольное перемещение электрода совершается без поперечных колебаний (ниточные швы)

е=(0,8 – 1,5)dэ – ширина шва.

При наплавке и сварке высоколегированных сталей

е 3dэ

При нормально сформированном однопроходном шве.

е=(2 – 4)dэ

Влияние основных параметров на форму шва.

(РИС 20)

1. При увеличении Iсв (все остальное const) все параметры шва увеличиваются (е, h, g).

2. При увеличении dэ (все остальные const).

(РИС 21)

3. Род и полярность тока: прямая и переменная.

4. Скорость сварки. При незначительном увеличении скорости сварки глубина проплавления возрастает, ширина шва и высота усиления уменьшается. При дальнейшем увеличении скорости сварки все параметры уменьшаются, могут возникнуть непровары.

5. Напряжение на дуге. На ширину шва напряжение влияет больше, чем на глубину проплавления (g).

(РИС 22)

Дополнительные параметры.

6. Вылет электрода. Чем больше вылет электрода, тем больше нагрев, тем больше скорость плавления, меньше давление дуги, меньше глубина шва, больше ширина шва. Чем больше dэ, тем больше может быть колебания вылета электрода без существенных изменений формы шва.

7. Состав и толщина покрытия. Увеличение толщины слоя покрытия и введение в его состав тугоплавких веществ, увеличивают величину козырька на электроде, уменьшает блуждание, увеличивает g,уменьшает ширину шва е.

(РИС 23)

8. Начальная температура свариваемого изделия. Изменение начальной температуры от -60 до +80, не оказывает существенного влияния на форму шва. Подогрев основного металла от 100 до 400 приводит к увеличению ширину шва (е), глубину проплавления (g). Причем ширина шва (е) растет более интенсивно. Аналогично, ширина шва растет при многослойной сварке, аналогично проходам.

9. Положение электрода в пространстве. При сварке вертикальных, горизонтальных, потолочных швов, возникает опасность стекания металла и шлака из-за большого объема сварочной ванны.

I_{св. вер} к=0,9

I_{св. гор}=0,9(3040)dэ

I_{св. пот} к=0,8

Также меняется форма шва.

10. Наклон электрода вдоль шва (углом вперёд, нормальное, углом назад).

(РИС 24)

Чем больше прослойка жидкого металла между дугой и основным металлом, тем меньше глубина проплавления и больше ширина шва.

(РИС 25)

11. Длина дуги L_д. Чем больше длина дуги, больше ширина шва, тем меньше глубина проплавления.

Длина дуги:

L_д=(0,51,1)dэ

L_д<0,5 dэ – короткие замыкания

L_д>1,1dэ – нестабильно горит

(РИС 26)

Определение числа проходов шва и площади поперечного сечения.

H – высота всего шва.

H=h+g

Коэффициент формы провара:

_пр=e/g;

_пр=0,54,0

opt _пр=(1,32,0)

Коэффициент усиления (формы валика):

_в=e/h; _в=710

Определение площади поперечного сечения.

(РИС 27)

F_н=F₁+2F₂+F₃

F₁=0,75e^.h

2F₂=(S-c)^2.tg/2

F₃=b^.S

(РИС 28)

Определение числа проходов:

F_к=(6…8)d_э – корневого шва

-F_с=(8…12)d_э – стыка

F_к – площадь поперечного сечения корневого шва.

F_с – площадь поперечного заполнения валиков.

F_н – площадь наплавленного металла.