4 Расчёт параметров режимов автоматической сварки на флюсовой подушке

Исходные данные:

- основной металл – сталь 09Г2С ГОСТ 19281-89;

- толщина металла – 16 мм;

- сварочный флюс – флюс АН-348А ГОСТ 9087-81;

- сварочная проволока – Св-08ГА ГОСТ 2246-70;

- тип соединения – стыковое;

- тип шва – кольцевой;

- тип шва по количеству проходов – двухпроходный разносторонний;

- тип сварного соединения – С29 ГОСТ 8713-79. Оно представлено на рисунке 6.

Рисунок 6 - Конструктивные элементы подготовленных кромок свариваемых деталей и шва сварных соединений типа С29 ГОСТ 8713-79

Согласно ГОСТ 8713-79, кромки деталей и сварной шов имеют следующие конструктивные параметры: толщины S = S₁ = 16,0 мм; e = 34 мм, не более; b = 4 ± 1,0 мм; g = 2,5 ± 2,0 мм.

Расчёт режима сварки начинают с того, что задают требуемую глубину провара при сварке с первой стороны, которая устанавливается равной:

, (13)

где S – толщина металла, мм.

Тогда

мм.

Принимаем толщину провара h = 9 мм.

Силу сварочного тока, необходимую для получения заданной глубины проплавления основного металла, рассчитывают по формуле:

; (14)

А.

Допустимы значения А. Принимаем А, для расчётов - А

Диаметр сварочной проволоки рассчитывают по формуле:

, мм, (15)

где I_св – сила сварочного тока, А; π – 3,14; j – плотность тока, приближенные значения которой приведены в таблице 8.

Таблица 8 - Допускаемая плотность тока в электродной проволоке при автоматической сварке стыковых швов

Диаметр электродной проволоки, мм	6	5	4	3	2	1
Допускаемая плотность тока, А/мм2	25-45	30-50	35-60	45-90	65-200	90-400

Тогда:

мм.

Рекомендуемое значение мм. Следовательно, принимаем диаметр сварочной проволоки мм.

Коэффициент наплавки при автоматической сварке постоянным током обратной полярности составляет 11,6 ± 0,4 г/А ч. Принимаем = 12 г/А ч.

Скорость сварки электродной проволокой диаметром 5 мм рассчитываем по формуле:

; (16)

м/ч.

Допустимо значение м/ч. Принимаем скорость сварки м/ч.

Оптимальное напряжение дуги может быть определено по формуле:

. (17)

Тогда

В.

Допустимым является напряжение на дуге = 36…38 В. Принимаем напряжение дуги = 36…38 В.

Скорость подачи сварочной проволоки определяем по формуле:

, (18)

где = 7,8 г/см - плотность наплавленного металла шва.

Тогда

м/ч.

Допустимо значение м/ч. Следовательно, принимаем м/ч.

Погонная энергия при сварке определяется по формуле:

, (19)

где = 0,80…0,95 - КПД при механизированных и автоматических способах сварки. Принимаем = 0,9.

Тогда

Дж/см .

Из ОСТ 26.260.3-2001 принимаем величину вылета проволоки мм.

Определяем коэффициент формы провара:

, (20)

где – коэффициент, зависящий от рода и полярности. При постоянном токе обратной полярности = 0,92. Тогда коэффициент формы провара

.

Для автоматической сварки должен находиться в пределах 1…3,5. Как мы видим, форма провара в нашем случае оптимальна.

При установленной скорости сварки площадь наплавленного металла за данный проход в см рассчитывается следующим образом:

; (21)

см = 43 мм .

Далее определим основные размеры шва: фактическую глубину проплавления h (22), ширину шва е (23) и высоту валика g (24):

; (22)

мм;

; (23)

мм;

; (24)

мм.

Так как фактическая глубина провара равна требуемой, то режим сварки обратной стороны шва принимаем равным рассчитанному.

Определяем основное машинное время:

с = 15 мин.

Так как проходов 2, то окончательное основное машинное время 30 мин.

Полученное значение превосходит аналогичный параметр ручной дуговой сварки более, чем в 8 раз, следовательно, рационально использование автоматической сварки на флюсовой подушке.