Расчет режима сварки первого и последующих проходов

3 Расчет режима сварки

Сначала рассчитаем режимы сварки для первого прохода (Шов А). 1) Устанавливаем требуемую глубину провара (Н), мм

При сварке глубину провара устанавливают не менее величины притуп­ления с, в нашем случае с=6±1 мм, тогда

Н = 7 (мм)

Определим   величину   сварочного   тока,   обеспечивающего   заданную глубину провара:

I св = Н / К h * 100

де k_h - коэффициент пропорциональности, величина которого зависит от условий проведения сварки, принимаем из таблицы, т.к. ток постоянный (обратная полярность), диаметр электрода 4, то k_h-1,l мм/100А.

Тогда

I св = 7 /1,1 * 100 = 63 6 А, округлим до 650 А.

2) Выбираем диаметр электродной проволоки:

,

где j - допустимая плотность тока, которая при механизированной сварке стыковых швов без скоса кромок зависит от диаметра электрода,

принимаем из таблицы, j=50 А/мм²

Тогда

, округляем до 4 мм.

3) Определяем напряжение на дуге

 В

4) Определяем скорость сварки V_ce, из условия обеспечения такой формы шва, при которой последний будет иметь высокую работоспособность и стойкость к кристаллизационным трещинам. Это возможно когда коэффициент формы ванны ( = L / e (L- длина ванны, е - ширина ванны) на различных режимах сварки остается неизменным. Согласно теории распространения тепла при сварке для сохранения геометрического подобия ванны необходимо обеспечить

I св * V св = А = const.

Для получения швов требуемой формы, обладающих высокой технологической прочностью, значения А принимаем из таблицы в зависимости от d₃, т.е. , A=16250 А-м/ч.

Тогда скорость сварки определяется как

V св = А / I св = 16250 / 650 = 25 м/ч или 0,694 см/с

5) Рассчитываем погонную энергию

,

где     - эффективный к.п.д. дуги, принимаем равным 0,9.

Тогда

 (Дж/с).

6) Определяем коэффициент формы провара

,

где к' - коэффициент зависящий от рода и полярности тока, т.к. у нас ток постоянный (обратная полярность), то  к'= 0,367- j ^0.1925,

где j - плотность тока, А/мм²,

 А/мм²

к'= 0,367- 51,7 ^0,1925 =0,78

Тогда

     7) Определяем глубину провара:

 см

8)  Определяем ширину шва:

 мм

9)  Вылет электрода принимаем

l=40 мм

10)  Определяем коэффициент наплавки

При сварке под флюсом ввиду незначительных потерь электродного металла можно принять, что коэффициент наплавки а_н равен коэффициенту расплавления а_р.

а_р=а^д_р+а^т_р,

где а^д_р- составляющая коэффициента расплавления, обусловленная

тепловлажением дуги, г/А-ч;

      а^т_р - составляющая коэффициента расплавления, зависящая от

тепловлажения вследствие предварительного нагрева вылета электрода протекающим током, г/А-ч;

,

где A и В - коэффициенты, значение которых зависит от рода тока, т.к. ток

постоянный (обратная полярность) то, А=6,3, В=0,065

Тогда

 г/А ч,

 г/А ч,

Таким образом,

а_р=16,86+0,02=16,88 г/А ч.

11)     Определим скорость подачи электрода

,

где у - удельный вес металла, для стали 7,8 г/см³.

 м/ч.

12)     Определяем площадь наплавленного металла

13) Определяем высоту валика. При сварке под флюсом в диапазоне режимов, обеспечивающих удовлетворительное формирование шва, коэффициент полноты валика изменяется в узких пределах и практически равен м_в=0,73. Тогда высота валика равна

15)     Определяем коэффициент формы усиления

16)     Определяем высоту усиления первого прохода, при многослойной
сварке g' при наличии разделки и зазора

             

17) Определяем глубину провара первого прохода

 мм

h = S-c = 50-6 = 44 мм

                                                                                     

мм²=8,4 см²

 

18)  Определим число последующих проходов

Таким образом, всего 16 проходов.

Определим режим сварки последующих проходов (Швы Б, В, Г, Д, Е, Ж, 3,Н,О,П):

1) Устанавливаем требуемую глубину провара (Н), мм

Н = 8 (мм)

Определим   величину   сварочного   тока,   обеспечивающего   заданную глубину провара:

Тогда

I св = 8 /1,1 * 100 = 727 А, округлим до 750 А.

2) Выбираем диаметр электродной проволоки:

, округляем до 5 мм.

3) Определяем напряжение на дуге

 В

4) Определяем скорость сварки V_ce  ,принимаем из таблицы в зависимости от d₃, т.е. , A=21000 А-м/ч.

Тогда скорость сварки определяется как

V св = А / I св = 21000 / 750 = 28 м/ч или 0,805 см/с

5) Рассчитываем погонную энергию

 (Дж/с).

6) Определяем коэффициент формы провара

,

где к' - коэффициент зависящий от рода и полярности тока, т.к. у нас ток постоянный (обратная полярность), то  к'= 0,367- j ^0.1925,

где j - плотность тока, А/мм²,

 А/мм²

к'= 0,367- 38,2 ^0,1925 =0,74

Тогда

     7) Определяем глубину провара:

 см

9)  Определяем ширину шва:

 мм

9)  Вылет электрода принимаем

l=40 мм

11)  Определяем коэффициент наплавки

 г/А ч,

 г/А ч,

Таким образом,

а_р=16,05+0,02=16,07 г/А ч.

11)     Определим скорость подачи электрода

 м/ч.

12)     Определяем площадь наплавленного металла

13) Определяем высоту валика.

15)     Определяем коэффициент формы усиления

16)     Определяем высоту усиления прохода:

             

17) Определяем глубину провара прохода

 мм

h = S-c = 50-6 = 44 мм

                                                                                      

мм²=8,4 см²

Рассчитаем режим сварки для переходного и плакирующего проходов (Швы И, К, Л, М, Р).

Эти швы выполняем сваркой под флюсом расщепленной дугой на постоянном токе прямой полярности проволокой:

•  плакирующий шов Св-07Х18Н9ТЮ

•  переходной шов Св-06Х25Н12ТЮ под флюсом АН-26С на следующих
режимах.

1) Устанавливаем требуемую глубину провара (Н), мм

Н = 5 (мм)

Определим   величину   сварочного   тока,   обеспечивающего   заданную глубину провара:

I св = 5/1,1 * 100 = 454 А, округлим до 450 А.

2) Выбираем диаметр электродной проволоки:

, округляем до 3 мм.

3) Определяем напряжение на дуге

 В

4) Определяем скорость сварки V_ce, значения А принимаем из таблицы в зависимости от d₃, т.е. , A=14000 А-м/ч.

Тогда скорость сварки определяется как

V св = А / I св = 14000 / 450 = 30 м/ч или 0,833 см/с

5) Рассчитываем погонную энергию

 (Дж/с).

6) Определяем коэффициент формы провара