Сварка металлоконструций расчет электродов

Данные последней составляющей формулы можно взять из справочных материалов. В сводной таблице показаны значения коэффициента в зависимости от марки электродов.

Сначала нужно определиться с факторами, влияющими на количество расходных материалов. Они напрямую повлияют на производительность и время выполнения работ. В случае с электродами следует выбрать соответствующую модель, оптимально подходящую для конкретной операции. Затем можно выполнять расчет расхода на 1 тонну металлоконструкции.

Для вычисления нужно выяснить следующие показатели:

Масса наплавки материала металлоконструкции на шов. Его объем не должен превышать 1,5% от веса всей конструкции. Протяженность сварочного шва. Помимо стандартных размеров учитывается глубина. Если этот показатель большой – делают два или три шва для надежности соединения. Норма расхода. Это общая масса наплавки на 1 м.п. шва.

Последний показатель является справочным. Он зависит от марки используемых электродов. Справочные данные можно взять из ВСН -452-84. Но при этом выбирается несколько методов расчета — теоретический и практический. Разница между показателями определяет погрешность.

• Ру – удельная норма на метр длины (L) сварного соединения;
• Рд – расход на дополнительные и вспомогательные операции (продувку, настройку режима).

Параметры, влияющие на расход

Прежде чем выполнять расчет количества электродов при сварке, следует узнать, какие показатели оказывают важнейшее значение:

• Масса наплавки материала на соединение. Объем данного параметра не должен превышать 1,5 % от общей массы всей конструкции.
• Продолжительность и глубина сварочного шва.
• Общая масса наплавки на 1 м.п. соединения. Нормы расхода электродов на 1 метр шва являются справочными показателями, представленными в ВСН 452-84.
• Тип сварки.

Переде тем, как сделать расчеты, нам понадобится выяснить следующие особенности:

Расчет расходов защитного газа.

Правильный расчет количества необходимого для ведения сварочных работ защитного газа дает возможность добиться высокого качества и непрерывности сварных работ в среде защитного газа. Количество необходимого газа зависит от того, какой именно металл подвергается сварке:

• для сварки конструкции из алюминия потребуется 15-20 литров защитного газа (аргона) в минуту
• сварка медной конструкции в среде защитных газов потребует 10-12 литров газа в минуту
• для магниевых сплавов потребуется 12-14 литров аргона в минуту
• при сварке сплавов никеля «уйдет» 10-12 литров газа в минуту
• титан и его сплавы требуют более значительного расхода газа при проведении сварочных работ – 35-50 литров в минуту.

А вот для сварки изделий из стали защитный газ расходуется более экономно.Для того, чтобы не расходовать лишнее количество газа при сварке, баллоны с газом снабжаются специальным регулятором.В заключение хотелось бы отметить, что правильный расчет расхода материалов для сварочных работ дает возможность не только обеспечить сварщика вовремя всем необходимым, но и сэкономить затраты на производство сварных конструкций, а значит, снизить себестоимость продукции и повысить конкурентоспособность ее на рынке.

Но самый надежный метод — по фактическим затратам. Он применим, когда выполняется изготовление серии однотипных сварных изделий.

Погрешности

Сами вычисления не могут быть неточными. Но вот исходные данные — вполне.

• Табличные значения принимают по усредненным показателям, практически могут отличаться в разы.
• Данные, вводимые в формулы, определяются замерами. При этом, возможны как погрешности самих приборов, так и методов измерения.
• Данные образцов не совпадают. Это вызвано разной точностью подготовки, отклонениями размера шва и т.п.

Все перечисленные отклонения способны накапливаться и на практике доходят до 5-7%. Именно это количество сварочного материала рекомендуется иметь как резерв.

Масса = площадь поперечного сечения шва * плотность металла * длина шва

Расход электродов на 1 м шва

Расход электродов на метр можно определить и самостоятельно. Он складывается из массы наплавленного металла и потерь (к ним относится разбрызгивание, образование шлака, огарки). Для начала вычислим массу наплавленного металла по формуле:Масса = площадь поперечного сечения шва * плотность металла * длина шваЗначения плотности легко узнать из справочной литературы (плотность углеродистой стали — 7,85 г/куб.см, никельхромовой стали — 8,5 г/куб.см). Затем по второй формуле рассчитаем суммарный расход электродов при сварке:Норма расхода = масса наплавленного металла * коэффициент расходаКоэффициент расхода зависит от конкретной марки электрода. Эти данные приводятся в нормативных документах, таких как ВСН 452-84 (см. следующий раздел). Чтобы вычислить расход в килограммах на погонный метр (кг/м), нужно принять длину шва в первой формуле за 1 метр.

Коэффициенты расхода электродов

Коэффициент	Марки электродов
1,5	АНО-1, ОЗЛ-Э6; ОЗЛ-5; ЦТ-28; ОЗЛ-25Б
1,6	АНО-5, АНО-13, ЦЛ-17, ОЗЛ-2, ОЗЛ-3, ОЗЛ-6, ОЗЛ-7, ОЗЛ-8, ОЗЛ-21, ЗИО-8, УОНИ-13/55У
1,7	ОЗЛ-9А, ГС-1, ЦТ-15, ЦЛ-9, ЦЛ-11, УОНИ-13/НЖ, УОНИ-13/45
1,8	ОЗС-11, ОЗЛ-22, ОЗЛ-20, НЖ-13, ВСЦ-4, К-5А
1,9	АНЖР-2, ОЗЛ-28, ОЗЛ-27

Поправочные коэффициентыДля более точного расчета применяют корректирующие коэффициенты. Их полный перечень можно найти в ВСН 452-84. Приводим примеры поправок в зависимости от рабочих задач:• При сварке поворотных стыков

Тип сварки	Тип электрода	Коэффициент
MMA-сварка	для покрытых электродов	0,826
TIG-сварка	для электрода плавящегося	0,930
	для электрода вольфрамового неплавящегося	1

• При вваривании патрубков, расположенных под углом к основной оси трубы (по умолчанию величина угла принимается за 90°)

Угол соединения	Коэффициент
60°	1,1
45°	1,23

• При положении патрубков сбоку или снизу по отношению к основной трубе

Тип сварки	Тип электрода	Коэффициент (патрубок сбоку)	Коэффициент (патрубок снизу)
MMA-сварка	для покрытых электродов	1,12	1,26
TIG-сварка	для сварочной проволоки	1,0	1,35

Что поможет сэкономить средства?

Для более точного расчета сметы на работы необходимо проводить практические пробные работы, позволяющие точно сосчитать расход. Но нужно учитывать погрешность и брать запас 5-7%. Для экономии материалов нужно правильно настраивать оборудование: силу тока и его напряжение, и следовать правилам. Сэкономить иногда получается за счет наклона руки под другим углом.Иногда используются прерывистые швы, где не нужно полного соединения. Они экономят средства и время. Экономия еще может достигаться за счет применения автоматической сварки, которая сокращает объем поперечного сечения. Можно сэкономить на 30%, если следовать вышеуказанным параметрам.

Для чего нужны те или иные электроды?

Для сварки сталей содержащих углерод и низколегированных применяют электроды: Э38, Э42, Э46, Э50, Э42 А, Э46 А, Э50 А. У данных электродов на разрыве самая высокая точка прочности — 490 МПа. Для этих работ также применяют электроды приделом прочности более 490 и до 588 МПа Э55,Э60.для стали легированной более высокой прочности применяют электроды марок: Э70, Э85, Э100, Э125, Э15. Они более 588 МПа.Для устойчивых к теплу сталей применяют электроды, например, Э-09 М, Э-09МХ, Э-09 Х1.При сваривании сталей с особыми характеристиками и высокой легированностью нужны электроды Э — 12 Х 13, Э — 06 Х13Н, Э — 10 Х 17Т.Для припления верхних слоев с нестандартными характеристиками используют 44 вида электродов, например, Э — 10 Г2, Э — 10 Г3, Э — 12 Г4.