Расчет длины сварных швов

Расчет длины сварных швов

Производительность сварного производства зависит от качества проектной документации и организации труда. Все начинается с определения вида деталей и назначения параметров швов, определяющих прочность: длины, объема наплавленного металла. Каждое предприятие уникально, поэтому нормативных данных недостаточно, их необходимо рассчитывать.

Стыковой сварной шов

Важный параметр для стыковых сплавов – сечение зоны проварки. Ее размеры и качество должны быть такими, чтобы они были способны выдерживать плановые нагрузки по изгибанию и растяжению. Учитывая многообразие методов сварки и защиты материала, расчеты желательно проводить для каждого спая. Это не только повысит качество, но и позволит снизить себестоимость за счет более рационального использования расходных материалов.

к содержанию ↑

Нормы расхода электродов при сварке листового металла

Стыковая сварка – соединение двух элементов, расположенных в одной плоскости и примыкающих друг к другу торцами. Работы могут проводиться вручную, на полуавтомате или автомате с использованием электричества или газа, с защитой газом или без защиты. Шов может быть короткий (до 25 см), средний (25-100 см), длинный (более 100 см), однослойный или многослойный, одно- или двухсторонний. По расположению в пространстве сочленения бывают горизонтальные, полувертикальные, вертикальные, потолочные.

Положение в пространстве

Параметры стыкового шва (ГОСТ 2601-84)

Исходя из условий эксплуатации, спайка бывает связывающая или рассчитанная на определенные нагрузки. При расчетах нормы расхода электродов и других присадок при сварке листового металла необходимо учесть все эти особенности.

Присадочные материалы и их особенности перечислены в ГОСТ 2246-70. Выпускается 77 видов стальной проволоки с различным химическим составом. Она может использоваться не только для сварки и наплавки, но и для изготовления электродов. Особая разновидность – порошковая проволока. Это трубочка, наполненная шихтой. Доступна так же проволочная присадка для алюминия, титана, меди. Электроды поставляются плавящиеся и не плавящиеся (для поддержки горения). 

Нормативы расхода разработаны для множества видов присадок и методов сваривания. Для листовой стали используются 4 вида сварки:

  • ручная дуговая;
  • механизированная с использованием порошковой проволоки;
  • механизированная с защитой углекислым газом;
  • автоматическая под флюсом.

Вес расплава – это масса присадки с вычетом брызг и огарков. Поэтому вес расходного материала – это масса наплавленного металла, умноженная на коэффициент:

Н=Нт*К, где

Н – рассчитываемый показатель;

Нт – вес наплавленного металла (кг);

К – коэффициент.

Нормы потерь стальной проволоки при дуговой сварке вручную

Нормы в таблице установлены в ходе экспериментов для электродов с длиной 45 см при нижнем расположении шва.

Если длина отличается, необходимо применить множитель:

  • 40 см – 1,02;
  • 35 см – 1,04;
  • 30 см -= 1,07;
  • 25 см – 1,2.

Для других положений следует применить множители:

  • 1,12 – для вертикального положения;
  • 1,13 – для горизонтального положения;
  • 1,26 – для потолочного.

Если коэффициента в таблице нет, норма расхода рассчитывается по формуле:

К1 – коэффициент расхода для материала, который используется на производстве;

К2 – коэффициент по таблице.

Для других методов сварки коэффициенты другие.

Коэффициенты расхода для различных методов сварки.

 

Потери (величина коэффициента) полностью зависят от метода сваривания.

к содержанию ↑

Расчет массы электродов от веса наплавленного металла

Это самый простой и распространенный способ расчетов.

Поперечный разрез сварного шва

Для расчета массы электродов от веса наплавленного металла используется формула:

П=[(А12)*L*G/E]+1/10, где

П- масса присадки (кг);

А1 – площадь части А1 (мм2);

А2 – площадь части А2 (мм2);

L – протяженность спая;

G – плотность присадки;

E – соотношение тяжести наплавки к тяжести использованной проволоки.

Значение Е зависит от вида присадки:

  • 55% — покрытый электрод;
  • 95% — цельная проволока с металлическим флюсом;
  • 90% — флюсовая проволока;
  • 100% — сплошная проволока.

Расчет расхода электродов на основе расчета массы наплавленного металла существует и другая формула:

П=М+(0,07/0,15М), где

П – вес проволоки;

М – вес наплавки, который вычисляется по формуле:

М=площадь (А12), умноженная на плотность.

При разработке больших проектов может потребоваться расчет электродов на тонну металла.

Результат зависит от:

  • тяжести наплавки;
  • длины швов на конструкции;
  • нормы расхода.

Масса наплавки должна быть указана в технологической карте и варьирует в пределах 1-1,5% от массы обрабатываемой конструкции (для тонны это 10-15 кг). Длину швов можно измерить рулеткой. Норма – вес наплавки на одном метре.

Расчет проводится на основе коэффициента или физических характеристик. При использовании первого способа тонну нужно умножить на коэффициент конкретного присадочного материала. При использовании второго способа длина всех швов умножается на площадь поперечного сечения.

При покупке присадок необходимо учесть, что электроды бывают различной длины, массы и диаметра, расходуются не только при сварке, но и для прихватки и правки. Объем расхода во многом зависит и от толщины обрабатываемых металлических элементов (до 12 мм следует прибавить 12%, от 12 мм – 15%).

к содержанию ↑

Расчет длины сварных швов от массы наплавки

Расчет длины сварных швов от массы металла проводится на основе формулы, отражающей соотношение веса наплавки к протяженности спая в один метр:

L=G/F*y, где

L – протяженность;

G – вес наплавки;

F – площадь поперечного сечения;

Y – удельная масса присадки.

Полученное число нужно умножить на метры, определенные измерениями.

На производстве необходимо учесть, что точного результата не позволяет получить ни одна формула. Покупать расходный материал все равно нужно с запасом в 5-7%. Снизить затраты дает возможность механизация процессов, позволяющая сэкономить 5-7% на присадке. Особое внимание необходимо уделять напряжению и силе тока. Опытные сварщики знают, что присадка весит примерно 1,5% от веса конструкции и тяжелее наплавки на 2-6%.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *