Определяется скорость сварки по формуле, м/ч
, (43)
или
, (44)
где Vсв – скорость сварки, м/ч;
α н – коэффициент наплавки, г/Ач;
Iсв – сварочный ток, А;
Fн – площадь поперечного сечения, мм²;
γ – плотность наплавленного металла, г/см³;
0,9 – коэффициент, учитывающий потери на угар и разбрызгивание.
Коэффициент наплавки, г/Ач определяется по формуле, г/Ач
αн = αр (1 – ψ / 100), (45)
где ψ – потеря электродного металла вследствие окисления, испарения и разбрызгивания, % (ψ = 7-15%, принимают обычно ψ = 10%). Потери электродного металла возрастают с увеличением напряжения на дуге.
Напряжение на дуге принимают в интервале 16-34В. Большие значения соответствуют большей величине тока. Напряжение можно определить по графику (см. рисунок 11).
Рисунок 11
Напряжение на дуге предварительно подбирается и может быть установлено при настройке, например, по напряжению холостого хода источника тока. К параметрам режима сварки в среде углекислого газа относится удельный расход газа – qг, который зависит от положения шва в пространстве, скорости сварки, типа соединения и толщины свариваемого металла [8, т.2]. Параметры режима сварки свести в таблицу 15
Таблица 15
| Тип сварного соединения S, мм | Диаметр электрода, Dэ, мм | Вылет электрода, lэ,мм | Сила сварочного тока Iсв , А | Напряжение на дуге Uд, В | Скорость подачи проволоки Vп.п, м/ч | Скорость сварки, Vсв, м/ч | Удельный расход газа qг, л/мин | |
2.8 Проектирование сборочно-сварочных приспособлений, выбор и обоснование выбора оборудования
Выбор и проектирование сборочно-сварочных приспособлений производится в соответствии с предварительно избранными способами сборки и сварки узлов и в целом заданной конструкции. Этот этап проектирования технологического процесса является одним из основных. Поэтому при разработке техпроцесса сборочно-сварочных работ на заданную конструкцию необходимо установить рациональный качественный и количественный состав требуемой оснастки и технологического оборудования.
Выбрать и обосновать выбор сборочно-сварочного механического оборудования с учетом его грузоподъемности, габаритных размеров изготавливаемых сварных конструкций, надежности и удобства в работе, безопасности и других технических параметров.
Описать кратко устройство и назначение узлов оборудования, принцип его работы, привести технические характеристики оборудования в виде таблиц или в виде пояснительной записке, или на втором чертеже курсового проекта.
Студент может предложить модернизацию выбранного оборудования. Не следует применять морально-устаревшее оборудование. При проектировании выполнить на втором чертеже курсового проекта приспособление для сборки и сварки заданного изделия, а в пояснительной записке выполнить компоновочный эскиз оборудования в двух проекциях одного из рабочих мест проектируемого техпроцесса и наоборот. [5,19].
Или скорость сварки можно определить по формуле — Мегаобучалка
Uсв=A/Iсв ,(5.9)
где А-коэффициент, назначается по табл. 6.
Диаметр электродной проволоки назначается в зависимости от толщины свариваемого металла, согласно табл.5.
Таблица 5
| S, мм | |||||||
| dэл , мм | 3 – 4 | 4 – 5 | 4 – 5 |
Значение коэффициента А при сварке под флюсом выбирают по табл.6.
Таблица 6
| d | ||||
| А, Ам/ч | (11 – 13)103 | (13 – 16)103 | (18 – 22)103 | (22 – 30)103 |
Зная величину сварочного тока и диаметр электродной проволоки, по кривым рис. 24 устанавливают оптимальное напряжение на дуге Uд и определяют коэффициент формы провара при данном режиме сварки или
Uд=20+0,05Iсв/ dэл0,5; (5.10)
Погонная энергия сварки
qn=8,64Iсв·Uд·hи /Vсв(5.11)
где hи-эффективный к.п.д. процесса сварки под флюсом, принимается 0,9.
Скорость подачи сварочной проволоки
Vnn=4·αн·Iсв/π dэл2
ρ, (5.12)где αн – коэффициент наплавки, г/Ач;(приложение 5)
После этого рассчитывают фактическую глубину провара по формуле (5.13) для малоуглеродистой стали при сварке стыкового бесскосного соединения и нулевом зазоре в стыке.
h =0,0156√g/ ψпрVсв (5.13)
Определив глубину провара h, по формуле , находят ширину шва b.
Теперь надо рассчитать коэффициент формы валика
Для этого определяют площадь наплавки Fнпо формуле
Fн= αн Iсв/100pVсв (5.14)
при этом αн выбирается по рис.27,
а p — удельный вес — для низкоуглеродистой стали 7,8 г/см3
Высота валика определяется по формуле
с = (1,35÷1,40) Fн/b (5.15)
После этого находят коэффициент формы валика
Значение коэффициента формы валика ψв должно быть в пределах от 7 до 10. Значение ψв<6 даст высокие и узкие швы с резким переходом от основного металла к металлу шва. При этом концентрация напряжений в месте перехода от основного металла к шву может вызвать при знакопеременных нагрузках появление усталостных трещин. При ψв>12 швы получаются слишком широкие и низкие. В этом случае излишне расплавляется основной металл. Кроме того, вследствие колебаний уровня жидкого металла ванны могут возникать местные уменьшения сечения шва и на отдельных участках сечение шва может оказаться меньше сечения основного металла.
Если в результате расчета оказывается, что ψв<7, то необходимо делать разделку, чтобы убрать в нее излишнее количество наплавленного металла.
Одновременно следует иметь в виду, что при разделке глубина провара, определенная по формуле 5.13, изменится. Это следует учитывать при дальнейшем ходе расчета.
Как известно, согласно экспериментальным данным С.А. Островской, профиль провара при одном режиме сварки остается практически неизменным независимо от типа шва. То есть — тип шва, зазоры или разделка влияют главным образом на соотношение долей основного и наплавленного металла, а контур провара во всех случаях практически одинаков (рис. 31).
Во всех случаях при неизменном режиме общая высота шва остается постоянной как при наплавке, так и при сварке в стык без разделки и с разделкой кромок, а также при сварке угловых швов: Н =h +с =const (5.16)
Поэтому соотношения между основными размерами шва, определенные для сварки в стык без зазора, могут быть пересчитаны, если на этом же режиме сваривается соединение в стык с разделкой кромок или при наличии зазора.
Этот пересчет производится следующим образом. Зная h, b, с и Fн
F= f2tg a/2
Тогда площадь валика при разделке будет
Fв= Fн – Fр
Зная площадь валика Fв, можно найти высоту валика при разделке согласно формуле с/ = (1.35 ÷ 1,4) F/b
Имея в виду, что Н = const [см. формулу (5.16)], можно определить и фактическую глубину провара при разделке:
h/ = Н — с/ (5.17)
Если размеры разделки не заданы, а при сварке в стык без разделки ψв<7, то производится расчет размеров разделки в следующем порядке:
Задаются желаемой величиной коэффициента формы валика ψв‘ (в пределах 7-10) и, полагая, что ширина шва при разделке остается практически неизменной, определяют площадь валика Fв по формуле
Fв =(1/1,35 ÷ 1/1,4) b с/ = (0,74 ÷ 0,715) b2 с/ /b = (0,74÷0,715) b2/ψв (5.18)
Тогда необходимая площадь и глубина разделки определятся как:
Fр= Fн – Fв (5.19)
f =√ Fр/ tg a/2
где α — угол разделки, который обычно принимают равным 50 — 60°.
Определив таким образом режим сварки с первой стороны и основные размеры получающейся при этом части шва, в соответствии с формулой (5.3) назначают глубину провара для сварки со второй стороны.
Затем производят расчет режима сварки и основных размеров сечения шва, как было показано выше.
С целью расширения диапазона толщин, свариваемых в стык без скоса кромок, сборку под сварку в некоторых случаях производят с заранее заданным зазором в стыке (рис. 32).
При этом часть наплавленного металла размещается в зазоре, высота валика уменьшается, а глубина провара увеличивается.
При определении глубины провара при сварке стыковых соединений с заранее заданным зазором сначала находят глубину провара, ширину шва, высоту валика и общую высоту шва, которые имели бы место при сварке на этом режиме стыкового соединения без зазора.
Затем определяют высоту валика с’ с учетом размещения части наплавленного металла в зазоре (рис. 32).
В этом случае общая площадь наплавленного металла
Fн = Н·а ÷ 0,73 с/ b — с/а
Отсюда с/= (Fн — Н·а)/ ( 0,73 b – а) (5.20)
Определив с‘, в соответствии с формулой (5.21) находят h’.
h/ = Н — с/ (5.21)
Расчет режима сварки завершен.
Выполняется эскиз подготовки кромок, эскиз выполненного шва и таблица полученных результатов.
основные параметры, мощность пламени, диаметр присадочной проволоки, угол наклона мундштука
Газовая сварка – соединение металлических деталей путём нагрева мест соединения газовым пламенем.
Виды газовой сварки
Существуют правый и левый способы газовой сварки.
Левый способ
Применяя левый способ, работа выполняется справа налево. Вначале идёт присадочная проволока, а вслед за ней газовая горелка. Из-за этого пламя нацелено на ещё не соединённые кромки заготовок.
При таком методе обеспечивается хорошая видимость сварочного шва, в конечном итоге он будет выглядеть лучше, чем при правом способе.
Такой вид работы чаще всего применяют для легкоплавких и тонких деталей.
Правый способ
Данный метод подразумевает проведение работы слева направо. Пламя газовой горелки направлено на уже соединённый участок деталей. Впереди идёт горелка, которая плавит основной металл, а за ней следует присадочная проволока. Благодаря тому, что пламя направлено на формируемый сварочный шов, удаётся достичь массы положительных факторов:
- улучшенная защита сварочной ванны от попадания в неё кислорода;
- возрастает глубина, на которую проплавляется основной металл;
- свариваемый шов остывает дольше.
При таком методе работы удаётся снизить рассеивание теплоты. Это происходит из-за ограничения газового пламени: по бокам – кромками, а спереди – сварочным швом. При правом способе угол разделки шва составляет 60-70 градусов вместо 90. В результате снижается объём наплавляемого металла.
При правом способе удаётся снизить затраты газа на 15-20%, а производительность повышается на 20-25% по сравнению с левым.
Проведение работы вышеуказанным способом рекомендуется, если толщина соединяемых заготовок превышает 5 мм.
Режимы газовой сварки
Подбор режима газовой сварки зависит от множества факторов.
Для начала необходимо правильно подобрать газовую горелку. В ней в необходимых пропорциях смешивается кислород и ацетилен. С её помощью настраивается уровень пламени путём регулировки подачи горючих газов.
Бывают горелки безынжекторные и с наличием инжектора. На практике чаще всего применяются инжекторные. В таких горелках горючий газ подаётся под низким давлением в смесительную камеру, где проводится его инжектирование струёй кислорода.
Мощность сварочного пламени
Горелки отличаются в зависимости от мощности пламени:
- Г1 – микромалой мощности;
- Г2 – малой мощности с параметрами расхода ацетилена 25-700 л/ч и расходом кислорода 35-900 л/ч;
- Г3 – средней мощности, предполагающие подачу ацетилена 50-2500 л/ч, а кислорода 65-3000 л/ч;
- Г4 – повышенной мощности.
Мощность сварочного пламени определяется уровнем расхода ацетилена. Подбирать мощность необходимо исходя из температуры плавления свариваемого металла, его толщины, а также теплопроводности.
Для расчёта мощности используется формула: Q=A * h:
- расход ацетилена обозначается – Q и измеряется в м3/ч;
- толщина металла измеряется в миллиметрах и обозначается h;
- буква А обозначает коэффициент, описывающий затраты ацетилена на 1 мм свариваемого материала. Для стали коэффициент равен 0,10 – 0,12, для чугуна – 0,15, для алюминия – 0,10.
Исходя из соотношения кислорода и ацетилена, направленных в горелку, выделяют три типа пламени: нейтральное, окислительное и науглероживающее. В зависимости от нужных качеств наплавленного металла выбирают соответствующий тип пламени. Чаще всего применяется нейтральное пламя, которое обеспечивает наивысшие механические характеристики наплавленного металла. Иные типы пламени используются редко. Например, для легкоокисляющихся металлов применяется науглероживающее пламя.
Скорость сварки
При газовой сварке нужно соблюдать скорость проведения работы.
Для расчёта скорости используется формула: V =A / S, где:
- V – скорость работы, измеряемая в метрах в час;
- S – толщина металла в миллиметрах;
- А – специальный коэффициент, принимающий разные значения в зависимости от вида металла и его толщины.
Диаметр присадочной проволоки
В качестве присадочного материала может использоваться сварочная проволока, различные прутки или металлические гранулы. Диаметр присадочного материала рассчитывается по следующим формулам:
- d = S / 2+1 – при левом способе сварки;
- d = S / 2 – при правом способе сварки.
Если диаметр свариваемого металла превышает 15 мм, тогда диаметр присадочного материала должен быть не менее 6 мм.
Есть некоторые рекомендации для сварки разных металлов. Например, при газовой сварке сталей высокого качества работы получается достичь при использовании марганцевой и кремнемарганцевой проволок таких марок: Св-08ГС, Св-08ГА, Св-10Г2.
Для сварки чугуна используют прутки марок А и Б. Марка А используется в горячей сварке при разогреве всего изделия. Марка Б применяется в сварке с местным подогревом.
Угол наклона мундштука
Ещё одним важным параметром является угол наклона мундштука. Вместе с ростом толщины металла растёт и угол наклона. Рекомендуемые значения представлены в таблице.
| Толщина металла (мм) | Угол наклона |
| 1-3 | 30 |
| 3-5 | 40 |
| 5-7 | 50 |
| 7-10 | 60 |
| 10-15 | 70 |
| 15 и более | 80 |
5. Определить основное время на сварку по формуле
где αн — коэффициент наплавки, г/А ·ч .
Величину αн выбирают по таблице 5 в зависимости от марки электрода.
Таблица 5
Некоторые характеристики электродов
Марка электрода | Коэффициент наплавки αн, г/А ·ч | Предел текучести σт, МПа | Род тока, полярность |
УОНИ-13/45 АНО-3 МР-3 ВСЦ-3 Э-138/45Н ЛКЗ-70 ЦЛ-20 ЦЛ-26М ЦЛ-30 | 8,5 8,5 7,8 9,5…13,0 8,5 9,5 10,3 10,5 10,4 | 360 380 380 410 350 600 410 420 380 | Постоян. обратн. полярн. Постоян. и переменный Перем. и пост. обрат. полярности Постоян. прям. и обрат. полярности Постоян. обратн. полярн. Постоян. обратн. полярн. Постоян. обратн. полярн. Постоян. обратн. полярн. Постоян. обратн. полярн. |
5.Подсчитать количество электроэнергии, идущей на сварку:
Qээ = Uд IСВ tСВ,
где Uд — напряжение дуги, обычно составляющее 25…28 В.
Контрольные вопросы
1. Что называется электрической дугой? Чем она обусловлена?
2. Какие материалы сваривают ручной дуговой сваркой?
3. Что представляют собой электроды для ручной дуговой сварки?
4. Какие существуют типы стальных электродов по назначению?
5. Что такое марка электрода, чем она характеризуется?
Рекомендуемый библиографический список
1. Технология конструкционных материалов /Под ред. А.М. Дальского. — М.: Машиностроение, 1985.
2. Справочник сварщика /Под ред. В.В. Степанова. — М.: Машиностроение, 1982.
ГОСТ 5264-80- Ручная дуговая сварка. Соединения сварные. Основные
типы, конструктивные элементы и размеры. — М.: Издательство стандартов, 1980
4. Материаловедение и технология металлов , Г.П. Фетисов и др., М , Высшая школа 2002, 625с.
Лабораторная работа № 7 Микроструктура сварных соединенийнизкоуглеродистой стали Цель работы
Изучение микроструктуры сварных соединений с определением характера структуры сварного шва, зоны термического влияния и основного металла
1. Основные теоретические представления
При изучении микроструктуры сварных соединений, состоящих из зоны сварного шва, зоны оплавления и зоны термического влияния, необходима информация о процессах первичной и вторичной кристаллизации сплавов (в результате которых формируется структура сварного шва), закалки, перегрева, нормализации, рекристаллизации и отжига. При этом важно учитывать переохлаждение, ликвацию, возможное наличие неметаллических включений, газовых пор, трещин, возникших за счет усадочных напряжений при первичной кристаллизации сварного шва, образование неравновесных структур, а также термическое влияние на структуру основного
Рис.1.Схема процесса сварки металлическим покрытым электродом:
1- Основной металл; 2- Шлаковая корка; 3- Сварочный шов; 4- Жидкая шлаковая ванна; 5- Защитная газовая атмосфера; 6- Покрытие электрода; 7- Стержень электрода; 8- Сварочная дуга; 9- Сварочная ванна.
металла в околошовной зоне.
Отличие процесса кристаллизации металла сварочной ванны от кристаллизации жидкого металла в изложнице заключается в следующем:
Сварочная ванна находится под воздействием нагрева сварочного пламени и охлаждения со стороны твердого металла (Рис.1).
Жидкий металл сварочной ванны окружен твердым металлом свариваемого изделия, нагретым до различных температур. В результате металл изделия по боковым стенкам ванны менее нагрет, чем металл сварного шва.
Средняя скорость кристаллизации металла шва равна скорости перемещения ванны (скорость сварки).
Под первичной кристаллизацией понимают зарождение и рост кристаллов из расплава при затвердевании сварочной ванны. У металлов и сплавов не испытывающих аллотропических превращений (алюминий, медь, никель и их сплавы) первичная структура почти не изменяется при ее дальнейшем охлаждении и от нее зависят свойства сварного шва. Потому необходимо знать условия ее образования и влияющие на нее факторы.
У металлов и сплавов с аллотропическими модификациями, в том числе у сталей, в процессе охлаждения в твердом состоянии (после первичной кристаллизации) протекает вторичная кристаллизация (перекристаллизация первичной структуры). В этом случае свойства вторичной структуры определяются модификациями, устойчивыми при более низких температурах. Однако существует определенная связь между первичной и вторичной структурой.
При кристаллизации металлических расплавов различают переохлаждение расплава, образование центров кристаллизации и их рост в кристаллы.
Переохлаждение может быть термическим и концентрационным. Термическое переохлаждение имеет значение в технически чистых металлах только при образовании центров кристаллизации. Однако при сварке всегда имеются готовые зародыши кристаллизации. Особого внимания заслуживают нерасплавившиеся кристаллиты основного металла, граничащего со сварочной ванной, на которых может происходить эпитаксиальная (с той же кристаллографической ориентацией) кристаллизация из жидкой фазы (первый фронт кристаллизации). В данном случае термическое переохлаждение может быть меньшим или отсутствовать.
Рост зародышей (центров кристаллизации) происходит за счет концентрационного переохлаждения, которое развивается только в сплавах и сильно загрязненных металлах. Концентрационное переохлаждение связано с изменением состава жидкой и твердой фаз при кристаллизации сплава в интервале температур ликвидус — солидус. В сварном шве в зависимости от объемного распределения градиентов температур и скорости кристаллизации концентрационное переохлаждение непрерывно возрастает от границы сплавления основного металла со сварочной ванной к середине шва. Поэтому в середине сварного шва вследствие концентрационного переохлаждения может возникнуть второй фронт кристаллизации.
Таким образом, различают два фронта кристаллизации сварочной ванны. В результате первого фронта кристаллизации кристаллы растут от частично оплавленных зерен основного металла, граничащих со сварочной ванной и играющих роль готовых центров. Эти кристаллы наиболее быстро растут перпендикулярно к граничным поверхностям и в направлении обратном теплоотводу. При этом образуются ориентированные столбчатые кристаллы. В условиях сварки столбчатые кристаллы растут от боковых сторон сварочной ванны по направлению к центру
шва и расположение их зависит от глубины провара основного
металла , (Рис.2).
Кристаллы второго фронта кристаллизации образуются из
зародышей кристаллизации в результате концентрационного
переохлаждения и имеют равноосное строение. Такие
а) б) кристаллы растут в средней зоне сварного шва (см. рис.2).
Рис2 Схема кристаллизации
металла сварного шва с глубоким
(а) и малым (б) проваром
Предварительный расчет скорости подачи проволоки, скорости перемещения и напряжения
Цех хотел бы сократить время разработки новых сварных швов MIG. Есть ли способ предварительно рассчитать скорость подачи проволоки, скорость движения и напряжение, чтобы приблизить их до первого сварного шва?
Да, можно рассчитать начальную скорость подачи проволоки и скорость движения. Это очень частый вопрос от производителей, выполняющих сварку сплошной или порошковой проволокой. Большинство профессионалов в области сварки знают скорость подачи проволоки (WFS), при которой процесс проходит хорошо, исходя из их опыта, или могут быстро получить WFS, выполнив рекомендуемые производителем процедуры.
Однако определение скорости перемещения сварного шва определенного размера оказывается итеративным и трудоемким процессом. Понимая несколько концепций и выполняя некоторые вычисления с помощью нескольких простых формул, мы можем определить, по крайней мере, хорошую отправную точку для процедуры сварки, которая обеспечивает желаемый сварной шов.
СКОРОСТЬ НАПЛАВЛЕНИЯ
Важно помнить, что скорость наплавки прямо пропорциональна скорости, с которой проволока определенного диаметра выходит из сварочного пистолета во время сварки.Скорость наплавки не имеет никакого отношения ни к скорости движения пистолета, ни к настройке напряжения на станке. Скорость наплавки — это просто мера того, сколько фунтов проволоки выходит из сварочной горелки за определенный промежуток времени, обычно измеряется в фунтах / час.
Если скорость подачи проволоки увеличивается, скорость наплавки увеличивается. Мы также понимаем, что если мы сохраним скорость подачи проволоки и перейдем на проволоку большего диаметра, скорость наплавки также увеличится. При таком понимании расчет скорости наплавки оказывается очень мощным упражнением, дающим вам число, которое можно использовать для расчета основных параметров сварки.Давайте посмотрим на формулу и пример:
Расчет скорости наплавки
Скорость наплавки (фунт / час) = 13,1 × (диаметр проволоки) 2 × (скорость подачи проволоки) × (эффективность)
— Диаметр проволоки в дюймах (дюймах)
— Скорость подачи проволоки в дюймах в минуту (ipm)
— КПД (1,0 для сплошной проволоки, 0,85 для порошковой проволоки)
— Этот расчет относится только к стали
— например : Диаметр проволоки = 0.045 дюймов (1,2 мм) сплошной провод, WFS = 300 изобр. / Мин
Скорость наплавки = 13,1 × (0,045) 2 × (300) × (1,0) = 7,96 фунт / час
Расчет скорости движения с учетом скорости наплавки
Зная скорость наплавки, мы можем рассчитать скорость движения в дюймах в минуту (ipm) для конкретного сварного шва. Предположим, мы хотим сделать угловой шов стали 3/8 дюйма (предположим, что 10-процентное усиление или 0,4125 дюйма), используя сплошную проволоку 0,045 дюйма на скорости 300 дюймов в минуту, вес металла шва на фут можно рассчитать, умножив плотность стали ( 0.283 фунтов / дюйм 3 ) по объему наплавленного металла на фут следующим образом:
Расчет веса сварного шва на фут
Объем сварочного металла / фут = 1/2 × b × h × 12 дюймов = 1/2 × 0,4125 дюймов × 0,4125 дюймов × 12 дюймов = 1,02 дюймов 3
Вес металла шва / фут 3/8 дюйма углового шва = (0,283 фунта / дюйм 3 ) × (1,02 дюйма 3 ) = 0,2887 фунта / фут
Из приведенного ниже расчета видно, что скорость перемещения для однопроходного углового шва 3/8 дюйма будет равна 5.52 дюйма в минуту, 11,03 дюймов в минуту для двухходового углового шва или 16,55 дюймов в минуту для трехходового сварного шва.
Расчет скорости перемещения
Скорость перемещения = (скорость наплавки) × (количество проходов) / 5 × (вес сварочного металла на фут {фунт / фут}) =
Скорость перемещения = {7,96 x 1} / {5 x 0,2887} = 5,52 изобр. / Мин,
РАСЧЕТ СКОРОСТИ ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИ СО СКОРОСТЬЮ НАПЛАВЛЕНИЯ
Предположим, требуется выполнение угловых швов со скоростью 12 фунтов / час с использованием сварочной проволоки 0,045 дюйма. Мы можем рассчитать WFS, используя приведенные ниже формулы и вес сварочной проволоки на фут в Таблице 1 .
Расчет скорости подачи проволоки
Скорость подачи проволоки = (скорость наплавки) / 5 × (вес проволоки на фут {фунт / фут}) = (12) / 5 × (0,0054) = 444,4 дюйм / мин
Конечно, скорость перемещения для однопроходного углового шва 3/8 дюйма при скорости наплавки 12 фунтов / час будет составлять 8,31 дюйм / мин, как рассчитано ниже:
Скорость перемещения = (скорость наплавки) × (количество проходов) / 5 × (вес металла шва {фунт / фут}) = (12) × (1) / 5 × (0,2887) = 8,31 дюйм / мин
УПРОЩЕНИЕ
Коэффициент преобразования Бартона (см. , таблица 2, ) немного упрощает выполнение угловых сварных швов.В приведенном ниже примере коэффициент преобразования используется для расчета скорости перемещения при 5,57 дюйм / мин для того же углового шва 3/8 дюйма с использованием сплошной проволоки 0,045 дюйма.
Скорость перемещения = 7,96 × 0,7 = 5,57 дюймов / мин (0,2887)
Вес металла шва на фут можно рассчитать для любого типа соединения путем вычисления объема и умножения на плотность металла шва (например, 0,283 фунта / дюйм 3 для стали). Однако значения, показанные в Таблице 3 — Таблице 6 , избавляют от необходимости выполнять вычисления.Эти значения взяты из Таблицы 12-1 в «Справочнике по дуговой сварке » компании Lincoln Electric Co. и показывают вес металла сварного шва на фут для нескольких распространенных типов стыков, сваренных со сталью. В следующих примерах расчетов используются таблицы с 3 по 6 .
РАСЧЕТ ОБРАЗЦА № 1
Пластина 1/2 дюйма, сварка с канавкой, с углом наклона 90 градусов и усилением 1/8 дюйма с использованием сплошной проволоки 0,052 дюйма, 90% Ar / 10% CO 2 защитный газ. Производитель рекомендует WFS со скоростью 325 изображений в минуту и 30 вольт.
Скорость осаждения (фунт / час) = 13,1 × (0,052) 2 × (325) × (1,0) = 11,51 фунт / час
Скорость хода для проходов наполнения и укупорки = (11,51) × (6) / 5 × (0,849 + 0,199) = 13,18 дюймов / мин
РАСЧЕТ ОБРАЗЦА № 2
Плоский квадратный сварной шов 3/8 дюйма на основу с зазором 3/16 дюйма и усилением 1/8 дюйма порошковой проволокой 1/16 дюйма, 75% Ar / 25% CO 2 защитный газ. Наш процесс отлично работает с WFS со скоростью 285 изображений в минуту и 26 вольт.
Скорость наплавки (фунт./ час) = 13,1 × (1/16 дюйма) 2 × (285) × (0,85) = 12,39 фунта / час
Скорость перемещения для проходов заполнения и укупорки = (12,39) × (1) / 5 × (0,239 + 0,053) = 8,49 дюймов / мин
ВЫЧИСЛЕНИЕ ОБРАЗЦА № 3
Какой должна быть моя скорость подачи проволоки, если я хочу сделать толстый угловой шов 1/4 дюйма при скорости движения 20 дюймов в минуту с использованием сплошной проволоки 0,045 дюйма и 90% Ar / 10% CO 2 защитный газ?
Изменив приведенный выше расчет скорости перемещения для расчета скорости наплавки, мы получим:
Скорость наплавки = 5 × скорость перемещения × (Вес сварочного металла {фунт / фут}) / (количество проходов) = 5 × 20 дюймов в минуту × ( 0.165) / 1 = 16,5 фунтов / час
Изменив приведенный выше расчет скорости наплавки для определения скорости подачи проволоки, мы получим:
Скорость подачи проволоки = скорость наплавки / 13,1 × (диаметр проволоки) 2 × (КПД) = 16,5 / 13,1 × (0,045 дюйма) .) 2 × (1) = 622 дюйм / мин
РЕЗЮМЕ
Использование математики и этих простых формул может сократить время разработки сварных швов и улучшить документацию, предшествующую WPS. Эти расчеты приблизят вас, но, возможно, придется внести некоторые изменения, чтобы добиться желаемого сварного шва.Наличие хорошей отправной точки для разработки процедуры сварки сократит время и сократит количество догадок в цехе.
Как рассчитать скорость наплавки сплошных проводов
Общий вопрос, который задают производители, пытаясь определить затраты, связанные со сваркой: Сколько фунтов проволоки я могу уложить в час? Или сколько фунтов проволоки я могу уложить при определенной силе тока или скорости подачи проволоки? Есть диаграммы, которые помогут вам это определить, но всегда хорошо иметь простую формулу.
Прежде чем мы перейдем к этому расчету, очень важно провести различие между скоростью наплавки и скоростью плавления.Многие люди в нашей отрасли используют эти два термина как синонимы, и это неверно. Скорость расплавления — это количество потребляемой проволоки без учета эффективности электрода. Скорость наплавки — это то, сколько проволоки фактически превращается в металл шва. Эффективность сплошной проволоки может варьироваться от 88 до 98%, поэтому вы можете иметь точно такую же скорость плавления, но значительно разные скорости наплавки, если вы выполняете сварку с одинаковой скоростью подачи проволоки, но с другим режимом переноса металла.
Итак, теперь формула:
Скорость осаждения = 13,1 (D²) (WFS) (EE)
D = диаметр электрода
WFS = скорость подачи проволоки (дюйм / мин)
EE = эффективность электрода
13,1 — постоянная, используемая для стали и основанная на плотности стали. Эту же константу можно использовать для проволоки из нержавеющей стали, поскольку она составляет всего 1/1000. С другой стороны, постоянная алюминия должна быть примерно в три раза меньше, чем у стали, или 4.32.
Эффективность электродов для сплошной проволоки может варьироваться в зависимости от режима переноса металла. Мы не будем вдаваться в подробности того, как достичь каждого в данный момент. Ниже приведены типичные значения эффективности для каждого из режимов.
Передача при коротком замыкании: 90-93%
Передача поверхностного натяжения: 98% (STT — торговая марка Lincoln Electric Company)
Шаровой перенос: 88 — 90%
Осевой перенос распылением: 98%
Импульсный перенос распылением: обычно 98%, но может быть меньше в зависимости от параметров и источника питания
Пример: Заказчик хочет узнать скорость наплавки.052 Провод ЭР70С-6. Они работают с защитным газом 90/10 при 320 дюйм / мин и 30 вольт. При этих настройках мы находимся в режиме распыления.
Скорость осаждения = 13,1 (0,052) ² (320) (0,98) = 11,1 фунтов в час
ПРИМЕЧАНИЕ: Эта формула работает только с британскими единицами измерения, если вы используете метрическую систему, просто выполните следующие шаги:
- Вычислить площадь круга -> Радиус в квадрате * pi
- Умножить на плотность используемого металла
- Умножить скорость подачи проволоки на
- Умножьте на 60 (чтобы получить производительность наплавки в час, если скорость подачи проволоки была выражена в минуту)
- Отрегулируйте любые единицы, чтобы они соответствовали (т.e, если вы использовали см для плотности или другие единицы)
- Умножить на КПД электрода
Источник: Руководство Lincoln Electric по сварке GMAW
.Справочник— Методы сварки
Справочник — Методы сварки 1 Продолжение на следующей странице … Параметры и методы сварки Их влияние на сварной шов После выбора провода и газа для сварного шва необходимо выбрать условия эксплуатации. Четыре важных параметры — сварочный ток, удлинение проволочного электрода, сварочное напряжение и скорость движения дуги. Эти параметры повлияют на характеристики сварного шва в значительной степени.Поскольку эти факторы могут варьироваться в большой ассортимент, они считаются первичная регулировка при любой сварочной операции. Их ценности должны быть записано для каждого типа сварка для обеспечения воспроизводимости. СВАРКА ТОК Сварка ток — это сила тока в электросети во время сварки. Обычно читается от измерителя источника питания, но часто используется отдельный амперметр. В процессе миграции сварочный ток напрямую зависит от скорости подачи проволоки (если выход проволоки за направляющий наконечник постоянный).Как подача проволоки скорость меняется, сварочный ток будет меняться в том же направлении. В другими словами, увеличение (или уменьшение) скорости подачи проволоки вызовет увеличение (или уменьшение) текущий. На Рис. 7-1 показана зависимость типичной скорости подачи проволоки от сварочного тока. для различного диаметра E70S-3 провода. Это соотношение обычно называют характеристикой «выгорания». График также показывает, что когда диаметр проволочного электрода увеличивается (или уменьшается) при любой подаче проволоки скорость, сварочный ток выше (или ниже).У каждого типа проволоки (стальной, алюминиевой и т. Д.) Свой характеристика выгорания. Один важный факт, который следует отметить в Рисунок 7-1 — форма каждой кривой выгорания. В нижнем течении диапазон для каждого размера провода, кривая почти линейная. Другими словами, для каждого помимо нынешних, там — пропорциональное (и постоянное) увеличение плавления. Однако на более высоких сварочные токи, особенно при использовании проволоки малого диаметра кривая выгорания становится нелинейной.В этом регионе, более высокие сварочные токи вызывают большее увеличение выгорания. Это связано с резистивным нагревом удлинение провода за пределы направляющая трубка. Этот резистивный нагрев известен при нагреве PR, где I = сварка. ток и R = сопротивление. Чем больше сварочный ток, тем больше PR нагрев. .Мы не можем найти эту страницу
(* {{l10n_strings.REQUIRED_FIELD}})
{{l10n_strings.CREATE_NEW_COLLECTION}} *
{{l10n_strings.ADD_COLLECTION_DESCRIPTION}}
{{l10n_strings.COLLECTION_DESCRIPTION}} {{addToCollection.description.length}} / 500 {{l10n_strings.TAGS}} {{$ item}} {{l10n_strings.PRODUCTS}} {{l10n_strings.DRAG_TEXT}}{{l10n_strings.DRAG_TEXT_HELP}}
{{l10n_strings.LANGUAGE}} {{$ select.selected.display}}{{article.content_lang.display}}
{{l10n_strings.AUTHOR}}{{l10n_strings.AUTHOR_TOOLTIP_TEXT}}
{{$ select.selected.display}} {{l10n_strings.CREATE_AND_ADD_TO_COLLECTION_MODAL_BUTTON}} {{l10n_strings.CREATE_A_COLLECTION_ERROR}} .