Расчет режимов сварки

1.4 Расчет режимов сварки

Режимом сварки называют совокупность характеристик сварочного процесса, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, формы и качества. При сварке такими характеристиками являются: диаметр сварочной проволоки, сила сварочного тока, напряжение сварочной дуги, вылет электродной проволоки, скорость подачи электродной проволоки и другое.

е– ширина шва;

q– высота усиления шва;

к– катет шва;

Рисунок 2– Сварное соединение– тавровое Т1–Δ4

Рассчитаем режим сварки для таврового соединения:

1)Площадь поперечного сечения шва вычисляется по формуле

F_сеч =K²/2+0.75*q*L [2] стр. 311 (1)

где, К– катет шва, мм

q– выпуклость шва, мм

L– длина шва, мм

F – площадь сечения шва, мм²

Принятые числовые значения символов:

К= 4 мм

q= 2 мм

L= 0,51 мм

Решение:

F_сеч =4 ²/2+0,75*2*0,51 =9 мм²

2) Определяем расчетную глубину проплавления по формуле:

hр=(0,4…1,1)*К [2]стр.278 (2)

где, К– катет шва, мм;

Принятые числовые значения символов:

К=4 мм

Решение:

hр=0,4*4=1,6 мм

3) Рассчитываем диаметр электродной проволоки:

d_эл=±0,05h_Р [2]стр.278(3)

Решение:

d_эл=±0,05*1,6=1,4 мм

4) Рассчитываем скорость сварки по формуле:

Vс = KV * (hр ^1,6 /e ^3.36 ) [2]стр.278(4)

где, KV – коэффициент, учитывающий диаметр проволоки;

e– ширина шва, мм

Принятые числовые значения символов:

KV =1065

e=к

Решение:

Vс=1065*(1,6 ^1,6 / 4 ^3.36 )=21 м/ч

5)Определяем силу сварочного тока по формуле:

Iсв =180* d эл [2]стр.279(5)

Решение:

Iсв=180*1,4 =250 А

6) Определяем напряжение сварочной дуги по формуле:

Uс=14+0,05* Iсв [2]стр.279 (6)

Решение:

Uс=14+0,05*250=26,5 В

Принимаем Uс= 30 В

7) Рассчитываем вылет электродной проволоки по формуле:

Lэл =10* d эл ±2* d эл [2]стр.279(7)

где,Lэл– вылет электродной проволоки, мм

Решение:

Lэл =10*1,4±2*1,4=14±2,8мм

8) Рассчитываем скорость подачи электродной проволоки по формуле:

Vпэл=0,53*(Iсв/ d эл²)+6,94*10^–4* (Iсв²/ d эл³) [2]стр.279(8)

Решение:

Vпэл=0,53*(250/1,4²)+6,94*10^–4 *(250²/1,4³)=303 м/ч

9) Рассчитываем расход защитного газа по формуле:

q_З,.Г= 3.3*10^–3*I_СВ^0,75 [2]стр.279(9)

Решение:

q зг= 3,3*10^–3*250^0,75=0,208 л/мин

1.5 Выбор электротехнического сварочного оборудования

Для осуществления устойчивого дугового разряда между электродом и свариваемым изделием к ним необходимо подвести напряжение от специального источника питания электрическим током. Такой источник должен обеспечивать легкое и надежное возбуждение дуги, устойчивое горение ее в установившемся режиме сварки, регулирование мощности (силы тока).

С технологических позиций источник питания дуги должен легко настраиваться на нужный режим сварки. Для этой цели в них необходимо регулирующие устройства, позволяющие получать семейства однотипных внешних характеристик, различающихся значениями своих параметров.

Все сварочные источники в промышленности классифицируются по ряду признаков: переменного тока– сварочные трансформаторы, генераторы повышенной частоты; постоянного тока– генераторы, выпрямители. Далее разделение происходит по конструктивным особенностям, виду внешних характеристик, по количеству подключаемых одновременно постов сварки и др. Требования к источникам и их характеристики определяются соответствующими ГОСТами.

Выбор электротехнического сварочного оборудования производится исходя из параметров режимов сварки и технологических требований. Для сварки конструкции "Вал запора заднего борта" необходимо выбрать полуавтомат имеющий жесткую вольтамперную характеристику, так как сварочный ток I_св=180– 200 А.

Наиболее подходящими моделями полуавтоматов для сварки данной конструкции в среде защитных газов являются:

а) ПДГ–525 (ВДУ–504)

Предназначен для дуговой сварки стальных конструкций различного назначения толщиной 0,4–4 мм плавящимся электродом сплошной стальной проволокой диаметром 0,6–1,0 мм в среде углекислого газа, а также самозащитной или активированной порошковой проволокой тех же диаметров.

б) Дуга – 315

Предназначен для сварки конструкций из алюминия и его сплавов толщиной 2–14 мм, низкоуглеродистых и низколегированных сталей толщиной 2–14 мм, низкоуглеродистых и низколегированных сталей толщиной 0,8–20мм с использованием защитных газов Ar,He,CO2, и др. плавящимся электродом в любых пространственных положениях.

в) УСП –180.

Предназначен для сварки низкоуглеродистых сталей в среде углекислого газа автоматическим подаваемым плавящимся электродом. Совмещение надежного, мощного источника питания и устройства подачи проволоки в едином корпусе на колесах– преимущество данного полуавтомата.

Таблица 4– Технические характеристики полуавтоматов для сварки в среде защитных газов

Марка	U, В	Iсв , А	IНОМ , А	dЭЛ , мм	Габариты,мм	Масса,кг
ПДГ–525, ВДУ–504	18–50	500	500	До 2	470*298*260 1275*816*94	80 380
Дуга–315	380	200	–	0,8–2,0	750*530*670	130
УСП–180	380	410	315	0,8–1,2	750*530*670	105

Выбираем полуавтомат Дуга–315, так как соответствует режимам сварки изделия.