3. Расчет режимов ручной дуговой сварки

Определение режима сварки обычно начинают с выбора диаметра электрода, который назначают в зависимости от толщины листов при сварке швов стыковых соединений и от катета шва при сварке швов угловых и тавровых соединений.

При сварке многопроходных швов первый проход должен выполняться электродами диаметром 3 мм, так как применение электродов большего диаметра не позволяет в необходимой степени проникнуть в глубину разделки для провара корня шва [2].

Сталь 09Г2С относится к классу низколегированных конструкционных сталей, значит выбираем [3] электроды УОНИ-13/55С с основным покрытием. Электродами данной марки можно сваривать во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз на постоянном токе обратной полярности. Коэффициент наплавки принимаем [2] _Н= 9 г/(А*час). Эти электроды [4] обеспечивают получение металла шва с высокой стойкостью к образованию кристаллизационных трещин и низким содержанием водорода.

При ручной дуговой сварке параметрами режима будем считать:

d_Э – диаметр электродной проволоки, мм;

I_СВ – сварочный ток, А;

U_Д – напряжение на дуге, В;

F_П - площадь поперечного сечения шва, выполняемого за один проход дуги

n - число проходов

Род тока, полярность

3.1. Расчет шва №1

Выбираем для шва №1 разделку С17 по ГОСТ 5264

Рис.2. Эскиз разделки С17

S = 8 мм, S₁ = 8 мм, b = мм, с = мм, е = 162 мм, g = мм,

 = 25⁰2⁰.

Для первого прохода выбираем электрод диаметром 3 мм. Тогда I_св1 = (30…45)d_эл = 90…135 А. Принимаем силу тока 100 А, а напряжение на дуге 22 В.

Для последующих проходов выбираем электрод диаметром 3 мм. Тогда I_св2 = (30…45)d_эл = 90…135 А. Принимаем силу тока 100 А, а напряжение на дуге 22 В.

Определим площадь наплавленного металла:

F_Н= мм²;

Определим площадь корневого прохода:

мм²

Определим площади последующих проходов:

мм²

Теперь определим количество проходов:

n=

Уточним количество проходов. Для этого примем площадь первого прохода 20 мм², а последующих 20 мм².

n=

Принимаем число проходов равным 2. В этом случае уточняем площадь последующих проходов:

F_П= мм²

Определим скорость сварки при выполнении первого и последующих проходов:

Определим погонные энергии при сварке первого и последующих проходов:

Таким образом, для шва №1 рассчитанный режим следующий:

Корневой проход выполняется на токе 100 А электродами диаметром 3 мм со скоростью 5,7 м/час постоянным током обратной полярности напряжением 22 В.

Последующие проходы (в количестве 1) выполняются на токе 100 А электродами диаметром 3 мм со скоростью 6,7 м/час постоянным током обратной полярности напряжением 22 В.

3.2. Расчет шва №2

Вследствие того, что свариваемые части стоят под углом отличным от 90^о, и возможность доступа для сварки со стороны острого угла ограничена, принимаем решение сделать одностороннюю разделку Т3 (тавровое, с одним скосом, одной кромки, односторонний) по ГОСТ 11534-75.

S = 16 мм, S₁ = 8 мм, b = мм, е = 206 мм,

g = мм,  = 50⁰5⁰, с = мм, ₁ = 35⁰, β=105⁰

Для первого прохода выбираем электрод диаметром 3мм. Тогда . Напряжение на дуге принимаем равным 22 В.

Для последующих проходов выбираем электрод диаметром 5мм. Тогда . Напряжение на дуге принимаем равным 22 В.

Теперь определим площадь наплавленного металла:

_FН=

Определим площадь корневого прохода:

мм²

Определим площади последующих проходов:

мм²

Теперь определим количество проходов:

n=

n_ПП принимаем равным 3.

Уточним количество проходов. Для этого примем площадь первого прохода 20 мм², а последующих 50 мм².

n=

Принимаем число проходов равным 4. В этом случае уточняем площадь последующих проходов:

F_П= мм²

Определим скорость сварки при выполнении первого и последующих проходов:

Определим погонные энергии при сварке первого и последующих проходов:

Таким образом, для шва №2 рассчитанный режим следующий:

Корневой проход выполняется на токе 120 А электродами диаметром 3 мм со скоростью 6,98 м/час постоянным током обратной полярности напряжением 22 В.

Последующие проходы (в количестве 3) выполняются на токе 220 А электродами диаметром 5 мм со скоростью 5,6 м/час постоянным током обратной полярности напряжением 22 В.