Или скорость сварки можно определить по формуле

U_св=A/I_св ,(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

dэл ,мм
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 U_д и определяют коэффициент формы провара при данном режиме сварки или

U_д=20+0,05Iсв/ d_эл^0,5; (5.10)

 

 

Погонная энергия сварки

q_n=8,64I_св·U_д·h_и /Vсв(5.11)

где h_и-эффективный к.п.д. процесса сварки под флюсом, принимается 0,9.

Скорость подачи сварочной проволоки

V_nn=4·α_н·I_св/π d_эл² ρ, (5.12)

где α_н – 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/ ψ_прV_св (5.13)

Определив глубину провара h, по формуле , находят ширину шва b.

Теперь надо рассчитать коэффициент формы валика

Для этого определяют площадь наплавки F_нпо формуле

 

F_н= α_н I_св/100pV_св (5.14)

при этом α_н 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) F_н/b (5.15)

После этого находят коэффициент формы валика

Значение коэффициента формы валика ψ_в должно быть в пределах от 7 до 10. Значение ψ_в<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 ψ_в>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 ψ_в<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 F_н при сварке на данном режиме cтыкового шва без зазора и размеры разделки (глубину f и угол разделки α⁰ – см. рис. 17), находят площадь разделки по формуле

F= f²tg a/2

 

Тогда площадь валика при разделке будет

F_в= F_н – F_р

 

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 ψ_в<7, то производится расчет размеров разделки в следующем порядке:

 

Задаются желаемой величиной коэффициента формы валика ψ_в' (в пределах 7-10) и, полагая, что ширина шва при разделке остается практически неизменной, определяют площадь валика Fв по формуле

F_в =(1/1,35 ÷ 1/1,4) b с^/ = (0,74 ÷ 0,715) b² с^/ /b = (0,74÷0,715) b²/ψ_в (5.18)

 

Тогда необходимая площадь и глубина разделки определятся как:

F_р= F_н – F_в (5.19)

f =√ F_р/ 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

F_н = Н·а ÷ 0,73 с^/ b - с^/а

 

Отсюда с^/= (F_н - 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.