Порядок выполнения работы. 1. Определить диаметр электродного стержня.

1. Определить диаметр электродного стержня.

Диаметр электродного стержня выбирают по табл. 2 в зависимости от толщины свариваемых заготовок, учитывая существующие диаметры стальной сварочной проволоки.

2. Рассчитать силу сварочного тока.

Силу сварочного тока можно определить по эмпирической формуле:

I _СВ = f × d _Э,

где f – опытный коэффициент, равный 40…60 А/мм, зависящий от пространственного положения шва и типа электрода (наибольшее его значение принимают для электродов с углеродистым и низколегированным стержнем, наименьшее – для электродов из высоколегированной проволоки).

Таблица 2

Зависимость между диаметром электрода и толщиной

свариваемого металла при ручной сварке покрытыми электродами

3. Определить массу наплавленного металла.

Массу наплавленного металла М _Н определяют по эскизу сварного соединения, который выполняется в соответствии с индивидуальным заданием и справочной таблицей 3. При выполнении эскизов следует учесть, что величина «n» в угловом соединении У4 составляет от S /2 до S. Минимальные значения катетов k швов типа У4, Н2, Т3 выбираются из табл. 4.

По эскизу сварного соединения рассчитывают площадь поперечного сечения наплавленного металла шва F _Н как сумму площадей элементарных геометрических фигур, составляющих сечение шва.

Например, для сварного соединения, приведенного на рис. 2, величина F _Н будет представлять сумму площадей валика 1, прямоугольника 2 и двух треугольников 3:

F _Н = F _ВАЛ + F _ПРЯМ + F _D.

F ВАЛ = 0, 67 × b × c,   F ПРЯМ = a × S,   F D = (S - 1, 5)2 × tg27°,

где b – ширина валика шва, мм;

c – усиление валика шва, мм.

То есть F _Н = 0, 67 × b × c + a × S + 2 × (S - 1, 5)² × tg27°.

Рис. 2. Эскиз стыкового сварного соединения С17

При определении площади поперечного сечения наплавленного металла соединений У4, Т3 и Н2 допускается не учитывать выпуклость шва, т.е. принять в сечении треугольник (F_D = k ²/2).

Таблица 3

Конструктивные элементы швов сварных соединений
по ГОСТ 5264-80

Усл. обозн. сварного соедин.	Конструктивные элементы	Толщина сварив. листов S, мм	Зазор а, мм	Ширина налива b, мм	Усиле-ние с, мм
Подготовлен. кромок сварн. соединений	Сварного шва
С2	1, 0…1, 5 Cв. 1, 5…3, 0 Cв. 3, 0…4, 0	0…0, 5 0…2, 0 1, 5…3, 0		0, 5…1, 5 0, 5…2, 5 1, 0….3, 0
С17	3…5 Cв. 5…8 Cв. 8…11 Cв. 11…14	0…3, 0	6…10 10…14 17…21 14…18	0…2, 0
Св. 14…17 Св. 17…20 Св. 20…24 Св. 24…28 Св. 28…32 Св. 32…36 Св. 36…40	0…3, 0	19…25 23…29 27…33 31…37 35…41 39…45 44…50	0…2, 5
Св.40…44 Св.44…48 Св.48…52 Св.52…56 Св.56…60	0…3, 0	48…56 50…58 52…60 56…64 61…69	0…2, 5

Продолжение таблицы 3

У4	1, 0..1, 5 Cв. 1, 5…3, 0 Cв. 3, 0…30	0…0, 5 0…1, 0 0…2, 0	–	–
Т3	2…3 Cв. 3…15 Cв. 15…40	0…1, 0 0…2, 0 0…3, 0	–	–
Н2	2…5 Cв. 5…10 Cв. 10…29 Cв. 29…60	0…1, 0 0…1, 5 0…2, 0 0…2, 0	Величина нахлеста b, мм
3…20 8…40 12…100 30…240

Таблица 4

Минимальный катет углового шва k

Примечания: 1. Минимальное значение катета не должно превышать 1, 2× S.

2. Предел текучести металла смотрите в табл. 5.

Затем определяют объем наплавленного металла V _Н по формуле
V _Н = F _Н × L, где L – длина сварного шва, мм.

И лишь после этого рассчитывают массу наплавленного металла, учитывая размерность величин:

M _Н = V _Н × r,

где r – плотность наплавленного металла, г/см³ (для стали можно принять r = 7, 8 г/см³).

4. Расход электродов Q _Э приближенно можно подсчитать по формуле:

Q _Э = a _Р × M _Н ,

где a _Р – коэффициент потерь металла на угар, разбрызгивание, огарки и т.д. (принимают равным 1, 6…1, 8).

5. Определить основное время на сварку по формуле:

,

где a _Н – коэффициент наплавки, г/А× ч, зависящий от способа сварки и марки электрода.

Величину a _Н для ручной дуговой сварки выбирают по таблице 5 в зависимости от марки электрода.

Таблица 5

Некоторые характеристики электродов

6. Подсчитать количество электроэнергии, идущей на сварку:

Q _ЭЭ = U _Д × I _СВ × t _СВ,

где U _Д – напряжение дуги, обычно составляющее 25…28 В.