Расчет наплавленного металла при сварке

Расчет необходимого количества электродов для проведения ручной сварки выполняется по весу наплавленного металла в сварной шов.

В свою очередь вес наплавленного металла зависит от толщины основного (свариваемого) металла, от зазора между свариваемыми торцами, от положения свариваемых деталей (положения сварного шва), а также от протяженности шва и мастерства сварщика.

Если мастерство сварщика соответствует требуемой для данного вида работ квалификации, то расчет веса Pнм наплавленного металла нормализуется по указанным параметрам и приводится к одному погонному метру длины сварного шва. Параметр Pнм является табличным. Например (см. 4-ю строку в табл.

1), при односторонней сварке двух листов металла толщиной в 3 мм, при зазоре между листами в 1,5 мм и при нижнем положении сварного шва, на один погонный метр сварки потребуется 50 г наплавленного в шов металла.

Ясно, что вес наплавленного металла — это, главным образом, вес металла полезно израсходованных электродов, который при покрытых электродах равен их весу, за вычетом веса огарков и веса неметаллических составляющих покрытия. Коэффициент η = 0,1÷0,3, учитывающий недоиспользование общего веса, обычно указывается на их заводской установке или в сопровождающей документации.

• Таким образом, по приведенному весу Pнм наплавленного металла и длине L сварного шва и с учетом коэффициента  можно определить количество электродов, необходимое для данного вида сварки:
• Pэ = (1÷η) · Pнм · L;
• Nэ = Pэ/Pо,
• где Pэ — общее весовое количество (общая масса) электродов; Pо — вес одного электрода.

Так, для сварки по параметрам строки 4 (табл. 1) на сто погонных метров сварного шва (L = 100 м) потребуется наплавить в шов 5 кг металла и израсходовать 6,5 кг массы Pэ покрытых электродов. При весе одного электрода Pо = 85 г будет израсходовано 77 электродов.

Аналогичным образом рассчитывается необходимое количество электродов и для других видов сварочных работ (см. табл. 1—5).

1. Сварные соединения без скоса кромок

Табл. 1. Расчет необходимого количества электродов для ручной сварки конструкций

Положение сварного шва	Толщина основного металла, мм	Зазор, мм	Вес Pнм наплавленного металла, кг/1 м длины шва
	1,0	0,0	0,02
1,5	0,5	0,02
2,0	1,0	0,03
3,0	1,5	0,05
	4	2,0	0,13
5	2,0	0,16
6	2,5	0,21
7	3,0	0,28
	1,0	0,0	0,02
1,5	0,5	0,03
2,0	1,0	0,04
3,0	1,5	0,07
	4	2,0	0,17
5	2,5	0,20
6	3,0	0,25
7	3,0	0,33
	4	2,0	0,07
5	2,0	0,08
6	2,5	0,10
7	3,0	0,13
4	2,0	0,08
5	2,0	0,13
6	2,5	0,14
7	3,0	0,16

2. Первый и подварочный проход при сварке V-образным соединением

Таблица 2. Расчет необходимого количества электродов для сварки конструкции при V-образном соединении

Положение сварного шва	Толщина основного металла, мм	Вес наплавленного металла, кг/1 м	Диаметр электрода, мм
Нижнее	6—12	0,10	3,0
Нижнее	>12	0,15	4,0
Вертикальное	>8	0,15	3,0
Горизонтальное	>8	0,15	3,0
Потолочное	>10	0,10	3,0

3. V-образные односторонние сварные соединения

Таблица 3. Расчет необходимого количества электродов для сварки V-образных односторонних сварных соединений

Толщина основного металла, мм	Зазор, мм	Вес наплавленного металла, кг/1 м сварного шва при различных углах  скоса
4	1	0,09	1,10	0,132	0,14	0,11
5	1	0,13	0,15	0,19	0,22	0,16
6	1	0,17	0,20	0,29	0,30	0,24
7	1,5	0,26	0,30	0,38	0,44	0,33
8	1,5	0,31	0,37	0,47	0,55	0,44
9	1,5	0,38	0,44	0,59	0,69	0,51
10	2	0,49	0,57	0,76	0,86	0,64
11	2	0,56	0,66	0,89	1,02	0,76
12	2	0,65	0,77	1,05	1,23	0,89
14	2	0,86	1,02	1,34	1,60	1,17
15	2	0,97	1,15	1,55	1,81	1,34
16	2	1,04	1,23	1,75	2,02	1,46
18	2	1,33	1,60	2,17	2,51	1,83
20	2	1,63	1,94	2,62	3,11	2,21
25	2	2,46	2,94	4,00	4,76	3,34

4. Угловые соединения

Таблица 4. Расчет необходимого количества электродов для сварки угловых соединений

Толщина металла, мм	Площадь сечения шва, мм2	Вес наплавленного металла, кг/1 м сварного шва
2	2	0,03	0,02	0,03	0,03
3	4,5	0,05	0,05	0,05	0,06
4	8	0,07	0,07	0,07	0,08
5	12,5	0,10	0,11	0,11	0,13
6	18	0,15	0,15	0,16	0,17
7	24,5	0,20	0,21	0,22	0,25
8	32	0,26	0,27	0,28	0,32
9	40,5	0,33	0,34	0,36	0,40
10	50	0,40	0,42	0,44	0,50
11	60,5	0,49	0,53	0,57	0,62

Толщина металла, мм	Площадь сечения шва, мм2	Вес наплавленного металла, кг/1 м сварного шва
12	72	0,58	0,62	0,66	0,73
15	113	0,91	0,97	1,04	1,11
18	162	0,31	1,37	1,49	1,60
20	200	1,62	1,62	1,78	1,98
22	242	1,95	2,00	2,16	2,39
25	323	2,58	2,60	2,90	3,18

5. Тавровые соединения

Таблица 5. Расчет необходимого количества электродов для сварки тавровых соединений

Толщина металла, мм	Площадь сечения шва, мм2	Вес наплавленного металла, кг/1 м сварного шва
2	4	0,04	0,05	0,04	0,04
2,5	6,5	0,06	0,07	0,06	0,07
3	9	0,08	0,10	0,09	0,09
3,5	12,5	0,11	0,13	0,12	0,13
4	16	0,14	0,16	0,15	0,17
4,5	20,5	0,18	0,20	0,19	0,21
5	25	0,22	0,25	0,24	0,26
5,5	30,5	0,26	0,29	0,28	0,32
6	36	0,31	0,33	0,34	0,37
6,5	42,5	0,37	0,39	0,40	0,44
7	49	0,43	0,45	0,44	0,51
7,5	56,5	0,47	0,51	0,50	0,58
8	64	0,55	0,58	0,60	0,65
9	81	0,69	0,74	0,75	0,86
10	100	0,85	0,89	0,91	1,02
11	121	1,03	1,08	1,12	1,23
12	144	1,22	1,27	1,33	1,48
13	169	1,41	1,49	1,53	1,73
14	196	1,62	1,76	1,78	2,02
15	225	1,86	1,95	2,07	2,31

Сварка – процесс получения неразъемных соединений посредством установления межатомных связей между свариваемыми частями при их местном нагреве или пластическом деформировании, а также совместном действии одного и другого.

Это комплекс одновременно протекающих процессов, из которых основными являются: тепловое воздействие на металл в околошовных участках, плавление, металлургические процессы, кристаллизация металла сварочной ванны и взаимная кристаллизация металлов в […]

Содержание страницыПричины возникновения сварочных напряжений и деформацийВлияние пористости швов на характеристики сварных соединенийМеры борьбы со сварочными напряжениями и деформациями Причины возникновения сварочных напряжений и деформаций Сварка, как и другие процессы обработки металлов (литье, термообработка, штамповка и др.), вызывает возникновение в деталях собственных (внутренних) напряжений. Во многих случаях собственные напряжения бывают настолько высокими, что вызывают значительные […]

Содержание страницы1. Особенности сварки чугуна2. Области применения сварки чугуна3. Классификация способов сварки чугунаГорячая сварка чугунаАцетиленокислородная сварка чугунных изделий4. Последовательность технологических операций при проведении горячей сварки газовым пламенем5.

Сварка чугуна угольным или графитовым электродом6. Дуговая сварка чугунным электродом7. Холодная сварка чугуна8. Сварка чугуна стальными электродами9. Сварка чугуна электродами из цветных металловСварка медно-железными электродамиЭлектроды, содержащие никельАустенитно-медный электрод10.

[…]

6.1. Расчет режимов ручной дуговой сварки (наплавки)

• При ручной дуговой сварке (наплавке) к параметрам режима сварки относятся сила сварочного тока, напряжение, скорость перемещения электрода вдоль шва (скорость сварки), род тока, полярность и др.
• Диаметр электрода выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла, типа сварного соединения и положения шва в пространстве.
• При выборе диаметра электрода для сварки можно использовать следующие ориентировочные данные:

В многослойных стыковых швах первый слой выполняют электродом 3–4 мм, последующие слои выполняют электродами большего диаметра.

Сварку в вертикальном положении проводят с применением электродов диаметром не более 5 мм. Потолочные швы выполняют электродами диаметром до 4 мм.

При наплавке изношенной поверхности должна быть компенсирована толщина изношенного слоя плюс 1–1,5 мм на обработку поверхности после наплавки.

Сила сварочного тока, А, рассчитывается по формуле:

где К – коэффициент, равный 25–60 А/мм; dЭ – диаметр электрода, мм.

Коэффициент К в зависимости от диаметра электрода dЭ принимается равным по следующей таблице:

Силу сварочного тока, рассчитанную по этой формуле, следует откорректировать с учетом толщины свариваемых элементов, типа соединения и положения шва в пространстве.

Если толщина металла S ≥ 3dЭ, то значениеIСВ следует увеличить на 10–15%.

Если же S ≤ 1,5dЭ, то сварочный ток уменьшают на 10–15%. При сварке угловых швов и наплавке, значение тока должно быть повышено на 10–15%.

При сварке в вертикальном или потолочном положении значение сварочного тока должно быть уменьшено на 10–15%.

Для большинства марок электродов, используемых при сварке углеродистых и легированных конструкционных сталей, напряжение дуги UД= 22 ÷ 28 В.

Расчет скорости сварки, м/ч, производится по формуле:

где αН – коэффициент наплавки, г/А ч (принимают из характеристики выбранного электрода по табл. 9 приложения); FШВ – площадь поперечного сечения шва при однопроходной сварке (или одного слоя валика при многослойном шве), см2; ρ – плотность металла электрода, г/см3 (для стали ρ =7,8 г/см3).

Масса наплавленного металла, г, для ручной дуговой сварки рассчитывается по формуле:

где l – длина шва, см; ρ – плотность наплавленного металла (для стали ρ=7,8 г/см3).

Расчет массы наплавленного металла, г, при ручной дуговой наплавке производится по формуле:

где FНП – площадь наплавляемой поверхности, см2; hН – требуемая высота наплавляемого слоя, см.

Время горения дуги, ч, (основное время) определяется по формуле:

Полное время сварки (наплавки), ч, приближенно определяется по формуле:

где tO – время горения дуги (основное время),ч; kП – коэффициент использования сварочного поста, который принимается для ручной сварки 0,5 ÷ 0,55.

Расход электродов, кг, для ручной дуговой сварки (наплавки) определяется по формуле:

где kЭ – коэффициент, учитывающий расход электродов на 1 кг наплавленного металла (табл. 9 приложения).

Расход электроэнергии, кВт ч, определяется по формуле:

1. где UД– напряжение дуги, В; η– КПД источника питания сварочной дуги; WO–мощность, расходуемая источником питания сварочной дуги при холостом ходе, кВт; Т– полное время сварки или наплавки, ч.
2. Значения η источника питания сварочной дуги и WO можно принять по таблице:

Выбор и обоснование источника питания сварочной дуги может быть осуществлен по табл. 1–5 приложения.

Расчёт количества наплавленного металла, расхода сварочных материалов, электроэнергии

• Расчёт количества оборудования и его загрузки
• Требуемое количество оборудования рассчитывается по данным техпроцесса.
• Определяем действительный фонд времени работы оборудования Фд, ч, по формуле:
• ФД = (Дp·tn-Дпр·tc) ·Kпр ·Кс, (1.30)
• где Фд — действительный фонд времени работы оборудования, ч;
• Др=253 — число рабочих дней;
• Дпр=9 — число предпраздничных дней;
• tп — продолжительность смены, час;
• tc=1 — число часов, на которое сокращен рабочий день перед праздниками (tc=1час);
• Кпо=0,95 — коэффициент, учитывающий простои оборудования в ремонте;
• Кс — число смен.
• Определяем общую трудоёмкость, программы То, н-ч, сварных конструкций по операциям техпроцесса:

1. где То — общая трудоёмкость, программы, н-ч;
2. Тшт. — норма штучного времени сварной конструкции по операциям техпроцесса, мин;
3. В — годовая программа, шт.

Результаты расчётов сводим в таблицу 1.11.

Таблица 1.11 — Ведомость трудоёмкости изготовления сварных конструкций

Наименование сварных конструкций	Наименование операций	Норма штучного времени, Тшт, мин	Программа, В, шт	Трудоёмкость, Т, н-ч
Основная сварная конструкция	Сборочная Сварочная Слесарная	Тшт.сб. = Тшт.св .= Тшт.сл. =

Рассчитываем количество оборудования Ср по операциям техпроцесса:

• где Ср — количество оборудования по операциям техпроцесса, шт;
• Т — трудоёмкость программы по операциям, н-ч;
• Фд — действительный фонд времени работы оборудования, ч;

Кн — коэффициент выполнения норм (Кн = 1,1… 1,2).

1. Т=ΣТшт·В, (1.33)
2. где Тшт. — норма штучного времени сварной конструкции по операциям техпроцесса, мин;
3. В — годовая программа, шт.

Принятое количество оборудования, Сп, определяем путём округления расчётного количества в сторону увеличения до ближайшего целого числа. Следует иметь в виду, что допускаемая перегрузка рабочих мест не должна превышать 5-6%.

Расчёт коэффициента загрузки оборудования.

По каждой операции:

• Ср — количество оборудования по операциям техпроцесса, шт;
• Сп — принятое количество оборудования, шт.
• Средний по расчёту:

Необходимо стремиться к тому, чтобы средний коэффициент загрузки оборудования был возможно ближе к единице. В серийном производстве величина его должна быть не менее 0,75…0,85, а в массово-поточном и крупносерийном — 0,85…0,76, в единичном производстве — 0,8… 0,9 при двухсменной работе цехов.

1. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ
2. Расчет материальных затрат
3. К материальным затратам относятся затраты на сырье, материалы, энергоресурсы на технологические цели.
4. Материальные затраты (МЗ, руб.) рассчитываются по формуле
5. (3.1)
6. где МЗ — материальные затраты, руб.;

Со.м – стоимость основных материалов, руб.;

Св.м – стоимость вспомогательных материалов, руб.;

Сэн – стоимость энергоресурсов, руб.

К основным относятся материалы, из которых изготавливаются конструкции, а при процессах сварки также и сварочные материалы: электроды, проволока, присадочный материал. Стоимость основных материалов c учетом транспортно-заготовительных расходов (Со.м, руб.) рассчитывается по формуле

где Со.м — стоимость основных материалов c учетом транспортно-заготови-тельных расходов, руб.;

Цм, Цс.пр – цена соответственно металла и сварочной проволоки, руб.;

mЗ – масса заготовки, кг;

Нс.пр – норма расхода сварочной проволоки на 1 деталь, кг.;

Ктр – коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы, его можно принять в пределах 1,05…1,08.

К числу вспомогательных сварочных материалов относятся флюс, кислород, защитные и горючие газы. Стоимость вспомогательных материалов с учетом транспортно-заготовительных расходов (Св.м, руб.)рассчитывается по формуле

, (3.3)

где Св.м — стоимость вспомогательных материалов с учетом транспортно-заготовительных расходов, руб.;

Цв.м — цена вспомогательных материалов за единицу, руб.;

Нв.м — норма расхода вспомогательных материалов (углекислый газ), кг.

• m — количество технологических операций.
• Статья «Топливо и энергия на технологические цели» (Сэн, руб.) включает затраты на все виды топлива и энергии, которые расходуются в процессе производства данной продукции (силовая энергия, сжатый воздух) и рассчитывается по формуле
• , (3.4)
• где Сэн – затраты на все виды топлива и энергии, которые расходуются в процессе производства данной продукции, руб.;
• Сэл – стоимость электроэнергии на двигательную силу, руб.;

Ссж.в – стоимость сжатого воздуха, руб.

1. Затраты электроэнергии на двигательную силу (Сэл, руб.) рассчитываются по формуле
2. , (3.5)
3. где Сэл – стоимость электроэнергии на двигательную силу, руб.;
4. Цэн – тариф за 1 кВт-ч электроэнергии, руб.;
5. Нэл – норма расхода электроэнергии на изготовление основной детали, кВт

Затраты на сжатый воздух (Ссж.в, руб.) рассчитываются по формуле

, (3.6)

где Ссж.в — затраты на сжатый воздух, руб.;

Цсж.в – цена 1м3 сжатого воздуха, руб.;

Рсж.в – потребность в сжатом воздухе для выполнения годовой программы, м3.

В – годовая программа, шт.;

3 – количество изготавливаемых деталей (1 – основная, 2 – догружаемых), шт.

Подставив значения формул (3.2), (3.3) и (3.4) в формулу (3.1) найдем стоимость материальных затрат.

• Расчёт количества наплавленного металла, расхода сварочных материалов, электроэнергии
• Масса наплавленного металла , (перевести в кг), определяется по формуле:
• , (1.22)
• где — масса наплавленного металла, г;
• — сумма площадей наплавленного металла всех швов, см2;
• — плотность металла, г/см3;
• — сумма длин всех швов, см.

В пояснительной записке необходимо расчетным путём определить расход электродов, сварочной проволоки, флюса, защитного газа для изготовления одного изделия и годовой программы. При определении расхода электродов учитывается вес наплавленного металла, а также все неизбежные потери металла в процессе сварки на угар и разбрызгивание, в виде электродного покрытия.

1. Расход электродов при ручной дуговой сварке, Gэл, кг, определяется по формуле:
2. Gэл = ψ · МΣНМ, (1.23)
3. где Gэл — расход электродов при ручной дуговой сварке, кг
4. ψ — коэффициент расхода, учитывающий потери электродов на огарки, угар и разбрызгивание металла;
5. МΣНМ — масса наплавленного металла.

Значения ψ для различных типов и марок электродов указаны в литературе [12, с. 71-75] или таблице 1.8 данного методического пособия.

• Расход проволоки при автоматической сварке под флюсом или в CO2, Gпp, кг, определяется по формуле:
• , (1.24)
• где Gпp — расход проволоки при автоматической сварке под флюсом или в CO2, кг;
• — масса наплавленного металла, кг;
• — коэффициент потерь проволоки.
• Таблица 1.8 — Коэффициент расхода ψ при различных способах сварки

Способы сварки	ψ
Ручная дуговая сварка электродами марок:
— ВСЦ-3, ОЗЛ-4, КУ-2 — АН-1, 0МА-11, АНО-1 — УОНИ-13/45, ВСП-1, МР-1, АМО-5, ОЗС-3, АНО-3, ОЗС-6, УП-1/5	1,4 1,5   1,6
— МР-3, НИАТ-6, ЗИО-7, АНО-4, ОЗС-4, К-5А, УОНИ-13/55 — ОММ-5, СМ-5, ВСЦ-2, ЦЛ-11 — УТ-15, ЦТ-17 — ОЗА-1, ОЗА-2	1,7 1,8 1,9 2,3
Автоматическая сварка под флюсом и электрошлаковая	1,02
Полуавтоматическая сварка под флюсом	1,03
Сварка неплавящимся электродом винертных газах с присадкой: -ручная — автоматическая	1,1 1,02
Автоматическая и полуавтоматическая сварка плавящимся электродом в инертных газах и в смеси инертных и активных газов	1,05
Автоматическая и полуавтоматическая сварка в углекислом газе и автоматическая сварка в смесях газов 50% (Аr+CO2)	1,15

1. Для определения расхода флюса учитывается его расход на образование шлаковой корки и неизбежные потери на просыпание при сборке изделия и на распыление.
2. Расход флюса на изделие Gф, кгопределяется по формуле:
3. Gф =ψф· Gпр, (1.25)
4. где Gф — масса израсходованного флюса, кг;
5. ψф — коэффициент, выражающий отношение массы израсходованного флюса к массе сварочной проволоки и зависящий от типа сварного соединения и способа сварки (таблица 1.9);
6. Gпр — масса расходованной проволоки, кг.
7. Таблица 1.9 — Коэффициент расхода ψф при сварке под флюсом

Способ сварки	Швы стыковых и угловых соединений	Швы тавровых соединений без скоса и со скосом кромок
без скоса кромок	со скосом кромок
Автоматическая Полуавтоматическая	1,3 1,4	1,2 1,3	1,1 1,2

• Массу расходованного флюса mпp, кг, можно определить и от веса наплавленного металла.
• При автоматической сварке расход флюса на изделие Gф, кг,определяется по формуле:
• Gф = (0,1…1,2) · МΣНМ, (1.26)
• где Gф — расход флюса на изделие, кг;
• — масса наплавленного металла, кг.
• При полуавтоматической сварке расход флюса на изделие Gф, кг,определяется по формуле:
• Gф = (1,2…1,4) · МΣНМ, (1.27)
• где Gф — расход флюса на изделие, кг;
• — масса наплавленного металла, кг.
• Расход углекислого газа определяется по формуле:
• GСО2 = 1,5 · Gпр , (1.28)
• где GСО2 — расход углекислого газа, кг;
• Gпр — масса расходованной проволоки, кг.
• Если известна масса наплавленного металла МНМ одного метра шва,то расход электроэнергии W, кВт·ч, можно вычислить из удельного расхода электроэнергии по формуле:
• W = aэ · МНМ, (1.29)
• где W — расход электроэнергии, кВт·ч;
• МНМ — масса наплавленного металла одного метра шва, кг;
• aэ — удельный расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла, кВт·ч/кг.
• Для укрупнённых расчётов величину aэ можно принимать равной:
• при сварке на переменном токе, кВт·ч/кг 3…4
• — при многопостовой сварке на постоянном токе, кВт·ч/кт 6…8
• — при автоматической сварке на постоянном токе, кВт·ч/кг 5…8
• — под слоем флюса, кВт·ч/к 3…4

Все расчетные данные свести в таблицу 1.10.

Таблица 1.10 — Сводная таблица расхода материалов

Наименование сборочной единицы	Программа	Расход материала на узел, кг	Расход электроэнергии на узел, кВт.ч	Расход материалов на программу, кг	Расход электроэнергии на программу, кВт.ч
электроды	проволока	флюс	газ	электроды	проволока	флюс	газ

Расчет параметров режима сварки и расхода сварочных материалов

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 4Следующая ⇒

Доверь свою работу кандидату наук!

Для выполнения сварных швов прежде всего определяется режим сварки, обеспечивающий хорошее качество сварного соединения, установленные размеры и форму сварного шва при минимальных затратах материалов, электроэнергии и труда. Для обеспечения качества сварных соединений необходимо соблюдать установленные режимы сварки.

Методика расчета

Основными параметрами режима ручной дуговой сварки являются диаметр электрода, сила сварочного тока, род и полярность тока, напряжение дуги и скорость сварки.

Диаметр электродаdэ выбирается в зависимости от толщины свариваемого материала. Соотношения между толщиной свариваемого материала и диаметром электрода приведены в таблице 5.1.

Таблица 5.1

Соотношение между толщиной свариваемого материала и диаметром электрода

Толщина материала δ, мм	1…2	4…5	6…8	9…12	13…15	16 и более
Диаметр электрода dэ, мм	1,5…2	3…4	4…5

При ручной дуговой сварке многослойных сварных швов первый слой обычно выполняется электродами диаметром 2,5 или 3,0 мм, т.к. применение электродов большего диаметра затрудняет провар корня шва.

Слой сварного шва — часть металла сварного шва, которая состоит из одного или нескольких валиков, располагающихся на одном уровне поперечного сечения шва (таблица 5.2).

Таблица 5.2

Рекомендуемое число слоев при сварке стыковых и угловых швов

Стыковой сварной шов	Угловой сварной шов
Толщина материала, мм	Число слоев	Катет шва, мм	Число слоев
1…2
2…3
2…3
3…4	3…4
3…5	4…5
4…6	5…6
5…6	5…6
5…7	6…7

Сила сварочного токаIможет быть определена в зависимости от выбранного диаметра электрода по формулам:

– при диаметре электрода dэ

Слушать Дух погремушки |

Date: 2015-08-15; view: 53431; Нарушение авторских прав

Расчет наплавленного металла при сварке

На промышленных предприятиях при нормировании рабочего времени, расчетах оптимальных объемов запасов расходных материалов, себестоимости работ вычисляется количество наплавленного в процессе сварочных работ материала.

Величина этого показателя зависит от класса сварки, вида материала, его толщины, вида и толщины проволоки (электрода), требований к параметрам сварного соединения.

Масса наплавленного металла при сварке находится в тесной связи с нормами расхода электродов и проволоки.

Наплавленным металлом называется присадочный материал, который наплавляется на основной материал или вводится в ванну.

Этот термин применяется при использовании термических видов сварочного оборудования в промышленности.

Для автоматических и полуавтоматических аппаратов приобретается проволока различных видов, различающаяся по конструкции стержня и составу, наличию/отсутствию легирующих компонентов.

Существует 3 группы стальной проволоки:

• с большим объемом легирующих составляющих;
• с минимальным объемом легирующих составляющих;
• с углеродом, титаном, хромом, никелем, кремнием, марганцем.

Каждая группа, исходя из состава, делится на множество подгрупп.

По конструкции стальная проволока может быть:

• сплошная;
• порошковая (в виде трубки);
• активированная (5-7% порошка в виде фитилей в сплошной конструкции).

Доступны алюминиевые и медные проволоки, порошковые присадки. Для каждого метода сварки предусмотрен свой вид присадки и нормы ее расхода, которые разработаны, базируясь на многолетний опыт.

Расчет массы наплавленного металла чаще всего применяется при определении времени, необходимого для осуществления какого-то объема работы: изготовления изделия, создания метра сварного соединения. Хотя удобнее всего выражать время в минутах, необходимых для создания метра шва, иногда используются минуты для наплавления килограмма присадки.

Количество наваренного на поверхность или введенного в ванну присадочного материала тесно связано с нормативами, разработанными для расхода проволоки.

Если знать, сколько присадки нужно, чтобы создать метр сварного соединения, и сколько таких соединений запланировано создать за определенный период времени, то легко определить вес запасов проволоки.

При вычислениях необходимо учесть характеристики присадки и объем отходов.

Основы расчета

Оценивая норму временные затраты, следует учитывать все виды деятельности сварщика. Можно условно разделить работу на несколько этапов:

• к основным процедурам следует отнести заготовку, предварительную обработку, сборку, непосредственно сварку и заключительную отделку, необходимую для получения полноценной продукции;
• вспомогательные операции состоят из контроля состояния полученного изделия и доставка его на предназначенное место;
• на обслуживание сварки, организацию условий для правильного хранения материалов и устройств требуется дополнительное время.

Нормы времени на проведение основного комплекса сварочных работ учитывают временные затраты на подготовку всех необходимых материалов, деталей; приведение оборудования и вспомогательных средств в рабочее состояние.

Важный фактор для расчета норм времени – промежуток, в течение которого инициирована рабочая зона. Примером может служить время горения дуги.

Основные виды сварочных работ сопровождаются обязательной вспомогательной деятельностью. Нужно сменить электрод, осмотреть внимательно шов, при необходимости подготовить кромку.

Все основные и вспомогательные процедуры составляют оперативное время сварки. Откладывать их без ущерба для результата невозможно.

Формула для вычисления веса расплавленной присадки

• Формула для расчета веса наплавленного металла на метр сварного соединения:
• L(м 2 ) – площадь поперечного сечения;
• q(г/м 3 ) – удельный вес присадки (7700-7900 – сталь, 2640-2700 – алюминий, 8200-9100 медь и сплавы);
• T=1, если рассчитывает расход на метр.
• Эта формула верна, если сварка производится при расположении основного материала в горизонтальном положении. В других положениях формула дополняется коэффициентом:

• 1,05 – соединение расположено под наклоном, формула:

• 1,1 – соединение расположено вертикально, формула:

• 1,2 – соединение на потолке, формула:

Швы бывают двухсторонние, угловые, тавровые, V-образные, Х-образные (ГОСТ 5264 – 80), поэтому могут возникнуть проблемы при расчете площади поперечного сечения. Если шов соединяет две плоские детали без скоса кромок, то нужно ширину умножить на глубину (толщину свариваемого материала). Если имеется скос более 30 градусов, полученный результат умножается на 0,75. Для угловых и тавровых сочленений результат делится на 2.

  Особенности горения и тушения металлов и гидридов металлов

Всю площадь можно разделить на несколько простых частей, площадь которых рассчитывается просто. Если соединение Х-образное, вычисляется площадь для каждой стороны, потом результаты суммируются. В интернете доступны таблицы для различных видов швов, позволяющие не заниматься трудными расчетами.

Вес присадки, необходимой для работы в определенный период времени, можно узнать, если к полученному результату прибавить 2-6% (естественные потери). Процентное соотношение зависит от множества факторов:

• состава свариваемого материала;
• диаметра проволоки;
• присутствия/отсутствия и вида газа;
• метода сварки;

Таблица наплавленного металла при сварке

• технических характеристик оборудования.

Как определить массу наплавленного металла при сварке, каждое домашнее хозяйство и предприятие решает самостоятельно.

Расчет веса наплавленной присадки при длине шва 1м

1. Вес наплавляемого металла при сварке метра обычной стали полуавтоматом на горизонтальной поверхности:
2. Если шов на стене:
3. Если шов на потолке:

Но получить точный результат при помощи этой формулы или таблицы из интернета нельзя, особенно, если проект большой и важный. Необходимо привлечь специалиста, имеющего лицензированные программы соответствующих ведомств. Помочь могут и организации, занимающиеся проектированием. Похожие программы есть и в интернете, причем скачать их можно совершенно бесплатно.

Читать также: Как проверить целостность конденсатора

Программа простая в использовании. После ввода исходных данных в крайнем окошке появляется результат.