Выбор и расчет режима сварки

Для того, чтобы процесс сварки протекал стабильно, необходимо обеспечить определенные условия. Совокупность этих условий называют режимом сварки, который зависит от того, какие детали подлежат свариванию. Чтобы четко описать режим сварки, используют отдельные параметры, выраженные в конкретных физических единицах. Параметры разбиты на две группы: основные и дополнительные.

Параметры режима сварки

Основные параметры режима сварки:

·         величина и полярность тока;

·         диаметр электрода;

·         скорость сварки;

·         величина поперечного колебания электрода.

Иногда приходится учитывать род тока и температурный режим сварочного процесса. Эти величины относят к дополнительным параметрам. Сюда же относят пространственное положение изделия и угол наклона электрода. Изготовители не часто меняют толщину обмазки, но иногда приходится учитывать и это.

Влияние параметров на качество шва

Величина сварочного тока оказывает значительное влияние на глубину провара. Очевидно, что при увеличении тока происходит увеличение температуры в зоне сваривания и глубины провара. Такое же влияние оказывает изменение полярности сварочного тока на противоположную. Одной только сменой полярности можно добиться увеличения глубины провара на 40%.

Влиянием величины сварочного напряжения на глубину провара можно пренебречь, столь оно незначительно. А вот ширина шва сильно зависит от величины сварочного напряжения: чем больше напряжение – тем шире шов.

Параметры должны задаваться технологами к каждому отдельному случаю сваривания различных деталей. На производствах с налаженным технологическим процессом именно так и происходит. Но, часто сварщику приходится самому выбирать параметры режима, исходя из своих знаний и опыта. Не всегда удается точно «попасть в процесс». В этом случае выручает четкая зависимость глубины провара и ширины шва от величины поперечного колебания электрода. Меняя геометрию колебания, сварщик может подкорректировать неточности расчетов режима сварки и улучшить качество соединения.

Выбор режима сварки

Выбор диаметра электрода

Диаметр выбирают с учетом многих факторов: толщины свариваемых изделий, пространственного положения шва, формы разделки кромок и вида соединения. Основным показателем является толщина металла. С неё и начинают выбор, используя остальные факторы в виде корректировок. Диаметр можно выбрать из таблицы, приведенной ниже. Все размеры даны в миллиметрах.

Толщина свариваемого металла

Диаметр электрода

1,5

1,6

2

2

3

3

4 - 5

3 - 4

6 - 8

4

9 - 12

4 - 5

13 - 15

5

16 - 20

5 и более

При наличии разделанных кромок, корневой слой выполняется электродами диаметром 2,5 – 3,0 мм. Для потолочных швов чаще используют электроды диаметром 3,0 – 3,2 мм. Горизонтальные швы варятся в точном соответствии с табличными данными.

Сварочный ток

Величина сварочного тока рассчитывается по формуле I = K

Где:

I – сила сварочного тока в амперах;

K – коэффициент;

d – диаметр электрода в миллиметрах.

При проведении сваривания в вертикальном положении величину тока уменьшают на 10%, при потолочных швах ток уменьшают на 20% от вычисленной величины. Коэффициент К можно выбрать из таблицы:

Диаметр электрода, мм

КА/мм

1 - 2

25 - 30

3 - 4

35 - 40

5 - 6

45 - 50

Скорость сварки

Какой бы ни была толщина свариваемых изделий, ширина шва рекомендуется равной 1,5 – 2 диаметра электрода. Учитывая то, что электрод подобран правильно, при такой ширине мы получим качественно сформированный шов. Слишком быстрое и слишком медленное ведение сварочного электрода вызывает непровар сварочного шва. В первом случае, это происходит из-за недостаточного прогрева рабочей зоны. Во – втором, из-за большого количества расплавленного металла, который будет экранировать дугу от свариваемого изделия.

В обычной практике скорость поддерживают исходя из вида сварочной ванны. Стандартная сварочная ванна имеет ширину до 14 мм и глубину до 6 мм. Значение длины не столь критично и лежит в большем диапазоне от 10 до 30 мм. Если следить за соблюдением вышеуказанных размеров и равномерно–непрерывным заполнением сварочной ванны расплавленным металлом, то можно гарантированно получить шов хорошего качества.

Род и полярность тока

Эти показатели выбирают в зависимости от того, каким способом будет вестись сварка, и какие материалы будут свариваться. Если к электроду подсоединяется «-» источника, то это называется прямой полярностью, если «+», то обратной. Сварка обратной полярностью применяется для соединения низкоуглеродистых и низколегированных сталей. При этом применяются электроды марок УОНИ 13/45 и УОНИ 13/55 с фтористо-кальциевым покрытием.

Прямая полярность применяется для наплавки, а также для сваривания тонких листов металла.