Расчет режима сварки угловых швов сварных соединений

Расчет режима сварки ведется в следующей последовательности:

Зная катет шва (К), определяют площадь поперечного сечения наплавленного металла, которая для шва без выпуклости высоты усиления определяется по формуле:

, мм², (26)

где К – катет шва, мм;

а для шва с выпуклостью (с высотой усиления) – по формуле:

, мм², (27)

где g – выпуклость углового шва величины усиления, мм.

Выбирают диаметр электродной проволоки. Следует иметь в виду, что угловые швы с малым катетом (К=3-4мм) можно получить при использовании проволоки диаметром 2 мм; швы с катетом (К=5-6мм), получают при сварке проволокой диаметром 4-5 мм. Сварка диаметром более 5 мм не обеспечивает необходимого провара вершины углового шва и поэтому практического применения не находит, максимальный катет углового шва, который можно получить за один проход, независимо от диаметра электродной проволоки, равен 10 мм.

Для принятого диаметра электрода подбирают плотность тока по таблице 21, а затем определяют силу сварочного тока по формуле:

I_св = π · d_эл²/ 4 · j, А, (28)

где j – допускаемая плотность тока в электродной проволоке при сварке угловых швов (табл. 20); π – 3,14;

d_эл – диаметр электродной проволоки, мм.

Таблица 20 - Допускаемая плотность тока в электродной проволоке при сварке угловых швов

Диаметр электродной проволоки, мм
Допускаемая плотность тока, А/мм^2	30-40	35-50	50-85	60-150

Зная величину сварочного тока и диаметр электродной проволоки, устанавливают оптимальное напряжение на дуге (U_Д).

При этом следует выбирать значения напряжения на дуге ближе к нижнему пределу диапазона оптимальных напряжений.

Диаметр электрода (мм)	Сварочный ток (А)
1,6	25 - 50
2,0	40 - 80
2,5	60 - 100
3,2	80 - 160
	120 - 200
	150 - 250
	200 -350

Зависимость Ψ_пр ст величины сварочного тока и напряжения на дуге. Ток переменный. Флюс марки ОСЦ-45:а – d_эл = 2мм; б – d_эл =4 мм; в – d_эл = 5 мм; г – d_эл = 6 мм.

Зная площадь сечения наплавленного металла за один проход определяют скорость сварки по формуле:

V = L_H · I_св / F_H · γ, м/ч, (29)

где L_H - коэффициент наплавки электродной проволоки, г/А·час;

I_св – сила сварочного тока, А;

F_Н – площадь наплавленного металла, см²;

Y – удельный вес наплавленного металла, г/см³ (7,8 г/см³ – для стали).

Скорость подачи электродной проволоки (V_n.n.) определяется по формуле:

V_п.п. = 4 · L_H · I_св / F_H · γ, м/ч, (30)

где L_H-коэффициент наплавки, г/А час;

I_св- сила сварочного тока, А;

d_эл – диаметр электродной проволоки, мм;

γ – удельный вес наплавленного металла, г/см³

(7,8 г/см³ – для стали).

Результаты расчета режима сварки и размеров угловых швов следует свести в табл. 21.

Таблица 21 - Режимы сварки углового шва

Зазор в стыке, мм	Режимы сварки
dэл, мм	Iсв, А	Ug,,В	Vсв,м/ч	Vп.п.м/ч

Приложение А

Режимы ручной дуговой сварки стыковых швов без скоса кромок при односторонней и двусторонней сварке

Толщина металла, мм	Диаметр электрода, мм	Зазор, мм	Сила сварочного тока при положении шва, А
в нижнем	верти-кальном	горизон-тальном
Односторонний тип шва
1,0 1,5 2,0 3-4	2,0 2,0 2,5 4,0	0-1 0-1 0-1 1-2	25-35 30-50 45-70 160-200	- - - 140-180	- - - 130-170
Двусторонний тип шва
5-6 7-8 9-10	4,0 5,0 6,0	1-2 1-2 1-2	200-240 240-300 280-340	180-220 230-250 250-270	160-200 170-210 190-220

Режимы ручной дуговой сварки V-образных стыковых швов

Толщина металла, мм	Диаметр электрода, мм	Зазор, мм	Число слоев	Сила сварочного тока при положении шва, А
первый слой	после-дующие слои	в нижнем	верти-кальном	горизон-тальном
16-18	4,0 4,0 4,0 4,0-5,0	5,0 5,0 5,0-6,0 5,0-6,0-7,0	1,5-3,0 2,0-3,0 2,0-3,5 2,5-4,0	2-3 3-4 5-6 4-6	180-260 180-260 280-330 330-420	160-230 160-230 160-300 100-350	150-210 150-210 150-280 150-360

Ориентировочные режимы ручной дуговой сварки стыковых швов стали марки 30ХГС

Толщина металла, мм	Число слоев или проходов	Диаметр электрода, мм	Сила сварочного тока, А
0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 6,0-8,0 9,0-10,0 20,0	1-2 5х-6	1,5-2,0 2,0-2,5 2,5-3,0 3,0-4,0 3,0-4,0 4,0-5,0 4,0-5,0 4,0-5,0-6,0	10-20 20-50 40-100 80-120 90-120 120-160 140-180 140-220

Режимы ручной дуговой сварки стыковых и угловых соединений электродами ОММ-5

Толщина листа, мм	Величина зазора, мм	Диаметр электрода, мм	Сила сварочного тока, А	Скорость сварки, м/ч
Стыковое соединение без разделки кромок
4-5 6,0 8,0 10-12	1,0 1,5 2,0 2,5	5,0 6,0 6,0 6,0
Угловое соединение
4-6 6-8 10-12	- - -	5,0 6,0 6,0	250-300 300-350 350-800	- - -

Приложение Б

Режимы полуавтоматической (механизированной) и автоматической сварки в углекислом газе низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Толщина металла, мм	Катет шва, мм	Зазор, мм	Число слоев	Диаметр электродной проволоки, мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч	Расход газа на один слой, л/мин
Стыковые швы
1,2…2,0   3…5   6…8   8…12	-   -   -   -	0,8…1,0   1,6…2,0   1,8…2,2   1,8…2,2	1…2   1…2   1…2   2…3	0,8…1,0   1,6…2,0   2,0   2,0	70… 180… 250… 250…	18…20   28…30   28…30   28…30	18…24   20…22   18…22   16…20	10…12   14…16   16…18   18…20
Угловые швы
1,5…2,0 3,0…4,0   5,0…6,0   6,0…8,0   8,0…10,0   10,0…12,0   12,0…14,0   14,0…16,0   16,0…18,0   18,0…20,0   22,0…24,0	1,2…2,0 3,0…4,0   5,0…6,0   6,0…7,0   7,0…9,0   7,0…9,0   9,0…11,0   11,0…14,0   13,0…16,0   16,0…18,0   22,0…24,0	- -   -   -   -   -   -   -   -   -   -	1…2   1…2   1…2       3-4   4-5	1,2   2,0   2,0   2,0   2,0   2,0   2,0   2,0   2,0   2,0	60…75 120… 260… 280… 300… 310… 320… 330… 340… 340… 340…	18…20 20…22   28…30   28…30   28…30   30…32   30…32   30…32   30…32   30…32   30…32	16…18 16…18   29…31   29…31   30…32   30…32   30…32   30…32   30…32   30…32   30…32	6…8 8…10   16…18   16…18   17…19   17…19   17…19   18…20   18…20   18…20   18…20

Оптимальные режимы сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей порошковыми проволоками

(нижнее положение)

Марка проволоки	Диаметр проволоки, мм	Стыковой шов,	Угловой шов в лодочку,
Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость подачи проволо-ки, м/ч	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость подачи проволо-ки, м/ч
ПП-1ДСК ПП-2ДСК ПП-АН3 ПП-АН4 ЭПС-15/2	1,8 2,3 3,2 2,3 2,2	200…350 400…450 450…525 500…600 320…360	22…30 25…31 26…32 28…29 29…32	…	200…300 340…380 450…560 440…475 320…330	26…31 29…32 27…31 30…34 29…32	-

Механические свойства швов при сварке низкоуглеродистых сталей порошковыми проволоками

Марка проволоки	σт, МПа	σв, МПа	δ5, %	Ударная вязкость (Дж/см^2) при температуре, ^0С
+20	-20	-40	-60
ПП-1ДСК ПП-2ДСК ПП-АН3 ПП-АН4 ПП-АН7 ЭПС-15/2	- -		26,0 30,1 30,2 26,7 28,4 26,6	- -

Примерные режимы аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом высоколегированных сталей

Толщина металла, мм	Тип соединения	Сила тока, А	Расход аргона, л/мин	Скорость сварки, м/ч
Ручная сварка
	С отбортовкой	35…60 75…120 100…140	3,5-4 5…6 6…7	- - -
	Встык без разделки кромок с присадкой	40…70 80…130 120…160	3,5…4 5…6 6…7	- - -
Автоматическая сварка
	Встык с присадкой	80…140 140…240 200…280	6…7 7…8	30…60 20…30 15…30
2,5	Встык без присадки	60…120 110…200 130…250	6…7 7…8	35…60 25…30 25…30

Примечание: Диаметр присадочной проволоки 1,6…2мм; ток постоянный прямой полярности.

Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки встык плавящимся электродом высоколегированных сталей в нижнем положении

Толщина металла, мм	Подготовка кромок	Число слоев	Диаметр сварочной проволоки, мм	Сила тока, А	Скорость сварки, м/ч	Расход аргона, л/мин
Автоматическая сварка
	Без разделки			200…210		8…9
	V-образная разделка под углом 50^0 То же			260…275		8…9
	330…440	15…30	12…17
Полуавтоматическая сварка
	Без разделки V-образная разделка		1,0…1,6   1,6…2,0	160…300   240…360	-   -	6…8   11…15

Ориентировочные режимы дуговой сварки высоколегированных сталей без разделки кромок плавящимся электродом в углекислом газе

Толщина металла, мм	Шов	Диаметр свароч- ной проволоки, мм	Вылет электрода, мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч	Расход углекислого газа, л/мин
	Односторонний То же Двусторонний     То же   То же		- 15…20 20…25 15…20 25…30	230…240 250…260 350…360 380…400 430…450 420…440 530…560	24…28 28…30 30…32 30…32 33…35 30…32 34…36	45…50 - - -	10…12 12…15 12…15 - 12…15 - 12…12 -

Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки алюминия трехфазной дугой

Толщина металла, мм	Способ сварки	Диаметр, мм	Vсв, м/ч (Vсв·10^3, м/с)	Iсв, А	Примечание
Вольфрамового электрода	Присадочной проволоки
	Ручная	1,5…2	2…3	10…12 (2,8…3,3)		Сварка на весу
	Ручная			8…12 (2,2…3,3)
	Механизированная			28…30 (7,8…8,4)	390…430	Сварка без разделки кромок на подкладке
	Механизированная		2,5	7…8 (1,8…2,2)	520…550
	Механизированная		2,5	4…6 (1,1…1,7)	620…650

Рекомендуемые режимы сварки плавящимся электродом в защитных газах алюминиевых сплавов типа АМг

Толщина металла, мм	Тип разделки	Число проходов	Диаметр электрода, мм	Первый проход	Последующие проходы
Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Ско-рость сварки, м/ч	Сила тока, А	Напряжение, В	Ско-рость сварки, м/ч
	- V-образная То же Х – образная То же		2,5 2,5	250…300 250…300 400…440	22…24 24…26 26…28 25…27 24…26	20…25 20…25 40…45	370…390 370…390 400…440 370…390 420…440	28…30 28…30 27…29 27…29 26…28	15…20

Примечание. Расход аргона 15…20 л/мин

Ориентировочные режимы аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом магниевых сплавов

Объединение	Толщина листов, мм	Сварочный ток Iсв, А	Скорость сварки, м/ч	Присадочная проволока	Расход аргона, л/мин
d, мм	vпод, м/ч
Механизированная сварка
В стык, без разделки, один проход		165…175		2,0		12…14
	180…200		2,5	95…100	14…16
	280…290		2,5	90…100	16…18
Ручная сварка
Встык без разделки, один проход		100…105	-	2,5	-	12…14
	180…190	-	2,5	-	12…14
Встык, с разделкой, три прохода		200…220	-	4,0	-	16…18

Режимы аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом, рекомендуемые для листов титана

Толщина металла, мм	Диаметр, мм	Сила тока, А	Скорость сварки, м/ч
Присадочного прутка	Электрода
0,3…0,7	-	1,6
0,8…1,2	-	1,6	60…80	40…50
1,5…2,0	2,0…2,5	2,0	80…120	35…40
2,5…3,5	2,0…2,5	3,0	150…200	35…40

Режимы аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом, рекомендуемые для листов титана

Толщина металла, мм	Диаметр, мм	Сила тока, А	Скорость сварки, м/ч
Присадочного прутка	Электрода
0,3…0,7	-	1,6
0,8…1,2	-	1,6	60…80	40…50
1,5…2,0	2,0…2,5	2,0	80…120	35…40
2,5…3,5	2,0…2,5	3,0	150…20	35…40

Режимы сварки титана и его сплавов плавящимся электродом в защитных газах

Диаметр электрода, мм	Сила тока, А	Диапазон свариваемых встык листов (без разделки кромок), мм	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч	Вылет электрода, мм	Расход аргона, л/мин
Сварка в аргоне
0,6…0,8 1,0…1,2 1,6…2,0 3,0 4,0 5,0	150…250 280…320 340…520 480…750 680…980 780…1200	4…8 5…10 8…12 14…34 16…36 16…36	22…24 24…28 30…34 32…34 32…34 34…38	30…40 30…40 20…25 18…22 16…18 14…16	10…14 17…20 20…25 30…35 35…40 40…45	20…30 25…35 35…45 40…50 50…60 50…60
Сварка в гелии
0,6…0,8 1,0…1,2 1,6…2,0 3,0 4,0 5,0	150…250 280…320 340…520 480…750 680…980 780…1200	4…6 4…8 5…10 10…28 12…32 12…32	28…32 32…36 38…40 42…48 46…50 46…52	30…40 30…40 20…25 18…22 16…18 14…16	10…14 17…20 20…25 30…35 40…50 45…55	30…40 35…45 70…90 80…100 100…120 100…120

Приложение В

Режимы сварки под флюсом низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Толщина металла или шва, мм	Подготовка кромок	Тип шва и способ сварки	Диаметр электропроводной проволоки, мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч
А. Автоматическая сварка стыковых швов
свыше 16	Без разделки, зазор 2…4 мм   То же V- образные	Односторонний   Двусторонний Односторонний		550…600   650…700 1й проход 750…800 2й проход	26…30   30…34 30…35	48…50   30…32 20…22
Б. Автоматическая сварка угловых швов
	Без разделки   То же « «	Наклонным электродом То же В лодочку То же		260…280   500…530 550…600 600…650	28…30   30…32 32…34 32…34	28…30   44…46 28…30 18…20

Примечание. Ток постоянный обратной полярности

Режимы сварки титана плавящимся электродом под флюсом

АНТ-1(скорость сварки 50м/ч)

Толщина металла, мм	Диаметр электродной проволоки, мм	Сила тока, А	Напряжение дуги, В	Скорость подачи, проволоки, м/ч
Односторонняя сварка на остающейся подкладке
2…2,5 4…4,5 4…5		190…220 300…320 310…340	34…36 34…38 30…32	167…175 221…239 95…111
Двусторонняя сварка
		310…370 340…360 350…400 390…420	30…32 30…32 30…32 30…32	135…140 150…155 160…165 175…180

Режимы однопроходной сварки по слою флюса одиночным электродом на формирующей подкладке алюминия и его сплава

Толщина метла, мм	Диаметр электродной проволоки, мм	Плотность тока, а/мм^2	Напряжение дуги, В	Скорость сварки, м/ч
	1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5…4,0	130…150 100…120 100…110 75…90 70…75 30…40	27…30 29…32 35…37 38…40 39…41 40…42	24…26 20…22 18…19 16…17 14…15 12…13

Приложение Г

Режимы ЭШС углеродистых, низколегированных, теплоупрочненных сталей для прямолинейных стыков

Сталь	Vп.п., м/ч	Сварочная проволока	Флюсы	Подогрев, ^0С
20, М16С, Ст3, 22К, 25Л, 09Г2, 25С, 25ГСЛ, 10ХСНД, 10ХГСНД		Св – 10Г2   Св-08ХГ2СМ	АН-8М, АН-8   АН-22, ФЦ-1	нет   нет
35, 35Л, Ст5, 20Х2МА		Св-08ХГ2СМ Св-08Х3Г2СМ	АН-8М, АН-8, АН-22
14Х2ГМР 14ХМНДФР		Св-10ХГН2МЮ	АН-8, АН-8М, АН-22	нет

Ориентировочные режимы электрошлаковой сварки низкоуглеродистых сталей

Толщина металла, мм	Сила тока на один электрод, А	Напряжение сварки, В	Число электродов	Диаметр (сечение) электро-дов, мм	Расстояние между электродами	Скорость, м/ч
подачи электродов	сварки
Проволочный электрод
	350…370	32…34		2,5	-		0,9…1,0
	-	371…400	1,0…1,16
	600…620 450…500 500…550	42…46 44…50 46…48 50…55		3,0	45…50	220…240 230…250	1,6 0,8…0,9 0,5 0,4…0,5
	400…450	46…48				200…220	0,3

Технология сварки углеродистых сталей

Толщина металла, мм	Сила тока на один электрод, А	Напряжение сварки, В	Число электродов	Диаметр (сечение) электро-дов, мм	Расстояние между электродами	Скорость, м/ч
подачи электродов	сварки
Пластинчатый электрод
	1000… 1000… 1500…	28…30   28…30   30…32		10х90   10х90   10х135	-   -   -	1,6   1,6   1,6	0,5   0,5   0,45

Режимы электрошлаковой сварки поковок из титана пластинчатым электродом

Толщина металла, мм	Зазор, мм	Толщина пластинчатого электрода, мм	Сила тока, А
30…50	23…25	8…10	1200…1600
50…80	23…25	8…10	1600…2000
80…100	24…26	10…12	2000…2400
100…120	24…26	10…12	2400…2800

5. Список используемой литературы:

Основная:

1. Думов С.И. Технология электрической сварки плавлением. - М.: Машиностроение, 1987. - 347 с.

2. Думов С.И., «Технология электрошлаковой сварки плавлением». – М.: Машиностроение, - 1987г.

3. Маслов В.И. Сварочные работы. Изд-во М., 1999. - 246 с.

4. Окерблом Н.О., Демянцевич В.П., Байкова И.П., Проектирование технологии изготовления сварных конструкций. – Ленинград: 1983г.

5. Потапьевский А.Г., «Сварка в защитных газах плавящимся электродом». – М.: Машиностроение. – 1974.- 237 с.

6. Сварка и свариваемые материалы: В 3-х т. Т. 1. Свариваемость материалов / Под. ред. Э.Л. Макарова. – М.: Металлургия, 1991. – 528с.

Т.2 Технология и оборудование / Под. ред. В.М. Ямпольского. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 1996. – 574с.

Дополнительная:

1. ГОСТ 5264-80 – Ручная дуговая сварка соединения сварные. Основные типы и конструктивные элементы.

2. ГОСТ 8713-79 – Сварка под флюсом, соединения сварные. Основные типы, конструктивные элементы и размеры.

3. ГОСТ 14771 – 76 – Швы сварных соединений. Электродуговая сварка в защитных газах. Основные типы и конструктивные элементы.

4. ГОСТ 15164-78 – Электрошлаковая сварка соединения сварные. Основные типы, размеры конструктивных элементы и размеры.

Дата добавления: 2014-12-08