Основные показатели и режимы дуговой сварки.

Коэффициентом расплавления (α_р) – называется количество расплавленного электродного металла в течение одного часа, приходящее на 1А сварочного тока:

α_р= G_р / (I_д ´ t),

где α_р – коэффициент расплавления, (г / А´час)

G_р – масса расплавленного за время t электродного металла,

T – время горения дуги, час.,

I_д – сварочный ток, А.

α_р зависит от состава сварочной проволоки и покрытия электрода, веса покрытия, а так же рода и полярности тока. Для стальных электродов коэффициент расплавления может колебаться в пределах от 5 до 20 г/А´ч, составляя в среднем 8…12 г/А´ч.

Коэффициент наплавки (α_н).

При сварке, вследствие частичного окисления, испарения и разбрызгивания, наблюдаются потери жидкого электродного металла. Поэтому в наплавленный металл переходит только часть электродного металла. Поэтому для подсчёта количества наплавленного металла нужно в приведенной выше формуле коэффициент расплавления α_р заменить меньшей величиной, называемой коэффициентом наплавки α_н:

α_н= G_н / (I_д ´ t),

где α_н – коэффициент наплавки, (г / А ´ час)

G_н – масса наплавленного металла, г

Коэффициент наплавки (α_н) меньше коэффициента расплавления (α_р) на величину потерь электродного металла при сварке, составляющих от 5 до 20%.

При сварке на переменном токе электродами с толстым покрытием величина коэффициента наплавки может быть в пределах α_н = 6…18 (г/А´ч), составляя в среднем α_н= 7…10 (г/А´ч).

Величину коэффициента наплавки важно знать при нормировании сварочных работ. Обозначим через V – скорость сварки (см/ч); F – площадь поперечного сечения шва(см^»), тогда:

 

V = (α_н´ I_д) / (ρ ´ F),

где ρ; – плотность металла, г/см³.

 

Следовательно, скорость сварки будет тем выше, чем больше коэффициент наплавки и больше ток.

Коэффициент потерь (Ψ) – характеризует потери металла электрода на разбрызгивание, испарение, окисление

.

Ψ= [ (Gp - Gн) / (Gp)]´100%;

где Ψ – коэффициент потерь,

Gн – масса наплавленного металла, г,

Gp – масса расплавленного металла, г.

 

Коэффициент потерь зависит не только от состава проволоки и её покрытия, но так же от режима сварки и типа сварного соединения. Коэффициент потерь возрастает при увеличении плотности тока и длины дуги. Он несколько меньше при сварке втавр с разделкой кромок, чем при наплавке.

При ручной дуговой сварке сварочный ток I_д и диаметр электрода (dэ), связаны следующей зависимостью:

I_д = k ´ dэ, А

k – коэффициент, зависящий от марки электродов:

k = 40 – для легированных электродов,

k = 60 – для углеродистых электродов.

Приведенная формула применима для электродов диаметром 3…6 мм.

Зависимость между I_д и dэ выражают также следующей опытной формулой:

Iд = (m + n ´ dэ) ´ dэ, А

где m = 20; n = 6 (при ручной дуговой сварке покрытыми электродами).

 

Производительность процесса дуговой сварки – определяется количеством наплавленного металла (Gн):

Gн = α_н´ Iд ´ t,

Чем больше ток, тем выше (Gн). Однако при значительном увеличении сварочного тока для применяемого диаметра электрода – последний может быстро нагреваться теплом Джоуля-Ленца (Q = 0,24´J´U,кал/с), что резко понизит качество сварочного шва, так как металл шва и зона сплавления основного металла будут перегреты. А перегрев электрода увеличивает, к тому же, разбрызгивание металла.