При выполнении сварочных работ из всех материалов больше всего расходуется электродов. Необходимое их количество можно рассчитать приблизительно для каждого этапа работ непосредственно перед началом. Расход варьируется в зависимости от нескольких факторов:
- марки присадочной проволоки или электрода;
- вида сварки;
- сечения стыка.
Площадь сечения шва определяется по-разному в зависимости от типа соединения: тавровое, стыковое, угловое. Далее приведена таблица с соответствующими формулами:
Здесь: b – расстояние между кромками; S – толщина детали; а e и g – ширина и высота заготовок.
- Норма расхода электродов на 1 стык трубы
- Норма расхода электродов на 1 метр шва
- Расчет количества электродов на 1 метр шва Коэффициенты
- Поправочные коэффициенты
Теория и практика расчета
Разница в теории и практике во многом зависит от условий, в которых будет выполняться сварка, а также от мастерства сварщика которое определяется разрядом. О том что такое разряды сварщиков и какие они бывают читайте в нашей статье по ссылке.
Если процесс будет проходить на ветру или в неудобных условиях (в тесноте, где нету нормального доступа), то сварщик будет жечь больше электродов. Поэтому условия выполнения сварки необходимо учитывать при расчёте.
Если руководствоваться ВСНом, то можно использовать метод расчёта по коэффициенту потерь. Его формула имеет следующий вид:
G=m * K.
К – коэффициент потери, применяемый для различных марок, которые мы приводили выше в таблице (диапазон 1,5 -1,9).
М — это масса наплавляемого металла. Это значение рассчитывают путем перемножение площади сечение наплавляемого металла на его плотность (m = p*F).
В итоге получаем следующую формулу для расчета потерь на 1 м шва:
H= P * F * K.
Если нужно определить потери на конкретную длину, в таком случае формула имеет вид:
H= P * F * K * L.
где L — это значение длинны. В некоторых источниках данные формула имеет другой вид:
Н=G * L
где G= K * m — её называют удельная норма расхода;
L — все так же значение длины шва.
Расчёт потерь на практике определяется не формулами, а экспериментально.
Для этого предварительно производится взвешивание электродов. Далее два сварщика сваривают однотипные соединения (той же толщины, диаметра и разделки кромок), которые будут выполняться при производстве работ.
В результате производится контрольное взвешивание оставшихся сварочных материалов и сравнение полученных результатов с значениями теоретического расчёта. Отсюда и получается коэффициент практического расх.
Расход пр. / Расх. теор. = Коэф. расх. пр.
Далее при заказе материалов значения полученные при теоретическом расчёте умножаются на коэффициент практического расх.
Пример: если при расчете мы получили значение 10 кг, а коэффициент расх. пр. равен 1,42, то для получения практического расхода:
10 кг*1,42 = 14,2 кг. Таким образом получаем реальные потери.
Способ снижения затрат
Для улучшения экономических показателей необходимо точное выполнение технологических правил. Существенное значение имеет квалификация сварщика. Чтобы исключить ошибки и погрешности, обусловленные человеческим фактором, применяют специализированные автоматы. Инвестиции при покупке более сложного оборудования окупаются в процессе эксплуатации за счет уменьшения потребляемых расходных материалов на 10-15%.
Чтобы снизить затраты, нужно точное выполнение технологических правил.
Электроды следует применять только в рекомендованных производителем режимах.
Отклонения от проектной силы тока увеличивают расход материалов либо ухудшают качество сварного шва.
Если применяется ручная технология, итоговый результат во многом зависит от навыков сварщика. По этой причине некоторые специалисты предпочитают практический способ расчета. Создав несколько контрольных швов, можно с высокой точностью определить расход материала в рабочих условиях.
Рекомендуем к прочтению Где используются электроды ОЗЛ-6
Погрешность
Даже использование данных, полученных практическим путем, не даёт гарантий что потери не увеличатся. Часто при выполнении работ на объекте может быть ветер, скачки напряжения, а также могут применяться не до конца просушенный материалы и множество других факторов, которые повлияют на перерасход.
Также в процессе работы могут быть выявлены бракованные электроды: ржавые, с отколотой или вспучившейся обмазкой. Их нельзя будет использовать.
Хафизов Ильдар
Специалист НАКС IV уровня
Задать вопрос
Исходя из практического опыта, при заказе электродов рекомендую дополнительно закладывать от 3 до 5%, чтобы гарантированно обеспечить непрерывность процесса. Потому как доставка материалов в случае их нехватки требует гораздо больших затрат.
Чтобы не было неприятностей с большим количеством бракованных материалов при покупке необходимо одну пачку из партий вскрыть и произвести сварку пробных образцов. Этим можно определит качество электродов и их пригодность.
Это может существенно сэкономить бюджет, если приобретается большое количество материалов (более 1 тонны).
Расход электродов на 1 тонну металлоконструкций
Подсчитать потери электродов можно исходя из массы свариваемых металлоконструкций — на тонну металла. Это достаточно грубый подсчёт. Его можно использовать в тех случаях, когда предстоит большой объём работ. Полученный результат является верхней планкой по расходу сварочных материалов.
Формула, следующая:
H= 0,011* Mкр.;
H — Требуемое количество электродов
Мкр. — Масса свариваемые металлоконструкции.
Расчет количества электродов на 1 метр шва
Чтобы определить затраты материала на 1 м, лучше всего воспользоваться таблицами который вы сможете найти в нашей статье ниже. В таблицах уже указан расход количество только на сварочной операции. При расчете общего количества необходимо учесть и потери материалов на выполнение прихваток.
Для этого необходимо воспользоваться следующей формулой:
Н = Нсв + Нп.
где H — искомое количество электродного металла, который потребуется на сварку длинной 1 м.
Нсв — расход на сварочную операцию — значение из таблицы;
Нп — Расход на выполнение прихватки.
Значение Нп рассчитывают по формуле:
Нп = 0,15*Нсв
Для толщины свариваемых деталей менее 12 мм.
В случае если толщина больше 12 мм, то формула имеет вид:
Нп = 0,12*Нсв
Для удобства расчёта расхода электродов на 1 м шва используйте калькуляторы сделанные нашими специалистами. Их Вы можете скачать себе на компьютер или открыть онлайн.
Для расчета при сварке труб
Калькулятор
Для расчета при сварке листов и профильных конструкций
Калькулятор
Полезная статья — Какими электродами варить нержавейку
Методы вычисления
Показатель расхода зависит от вводных параметров:
- массы наплавки;
- длины сварочного шва;
- нормы расхода.
Массой наплавки называют вес металла, который заполняет собой стыковочный шов. Точные данные этого параметра приводятся в технологической карте сварки. Его показатель по грубым подсчетам равен от 1 до 1,5% от массы металлоконструкции.
Габариты шва измеряют рулеткой по стыку. Получаемый результат умножают на общее число швов, присутствующих в разделе. Это обусловлено тем, что глубокие стыки заваривают параллельным либо последовательным накладыванием двух-трех швов.
Нормой расхода является масса наплавки на один метр шва. Она вычисляется как для отдельного узла либо детали, так и в зависимости от типа выполняемой сварочной операции.
Учитывая эти нюансы, расчет расхода присадочных изделий должен проводиться и теоретически, и практически.
Поштучный расход электродов
Если необходимо посчитать расход количества в штуках, то это можно сделать, воспользовавшись следующей формулой:
N=H/Mэл,
где Н — это общий расход в кг;
Мэл — масса одного электрода (берется из таблицы ниже).
Таблица — Масса 1 шт. — (Мэл)
| Диаметр, мм | Масса, кг |
| 2,5 | 0,02 |
| 3,0 | 0,032 |
| 4,0 | 0,053 |
| 5,0 | 0,083 |
H — берется из таблицы (или рассчитывается по формулам, описанным выше), с учетом длинны шва. Так как данные в таблицы даны на 1 метр сварочного шва.
Пример расчета: если свариваемые детали толщиной 3 мм с разделкой С17 вариться будут в вертикальном положении электродами 2,5 мм, то значение Н по таблице на 1 м шва равняется 0,211 кг. Если сваривать нужно 2 м шва, то Н=2*0,211=0,422 кг.
В этом случае расчет электродов будет такой: N=0,422/0,02=22 шт.;
Полезная статья — Как варить нержавейку электродом
Сколько электродов содержится в 1 кг?
После того как все данные по необходимому объему материалов получены, можно приступать к закупке расходников. Отсюда появляется другой вопрос — сколько упаковок со стержнями нужно покупать? Чтобы это определить, надо посчитать сколько прутков содержится в 1 кг. Килограмм — это стандартная упаковка электродов. Здесь важно учитывать все параметры:
- диаметр;
- длина;
- вес;
- толщина упаковки;
Чем больше эти параметры, тем меньше электродов в пачке. Несмотря на все эти параметры, средний вес электрода можно узнать по его диаметру. В этой таблице приведена средняя масса электродов с разными, наиболее часто использующимися диаметрами:
| Диаметр, мм | Средняя масса, гр |
| 2,5 | 17 |
| 3 | 26 |
| 4 | 57 |
| 5 | 82 |
Расчет расхода при сварке труб
Если предстоит сварка труб и нужно посчитать расход электродов при сварке, то можно воспользоваться следующими способами:
- Воспользоваться нашим калькулятором.
- Найти данные в таблицах из ВСН 416-81 и ВСН 452-84 в которых уже приведена норма расхода электродов на 1 стык.
В тех же случаях, когда нужный типоразмер трубы отсутствует в таблицах ВСН можно воспользоваться следующей формулой:
Нт=Н*lшва
где Н — расход на 1 требуемой разделки (данные приведены в таблице ниже)
lшва — длина шва, она считается по формуле длины окружности — lшва=Dтр * 3,14
| С2 | |
| Толщина деталей, мм | Н, кг/ 1 метр шва трубы |
| 3 | 0,119 |
| 4 | 0,162 |
| 5 | 0,183 |
| С17 | С19 | ||
| Толщина деталей, мм | Н, кг/ 1 метр шва трубы | Толщина деталей, мм | Н, кг/ 1 метр шва трубы |
| 4 | 0,382 | 3 | 0,415 |
| 5 | 0,513 | 4 | 0,535 |
| 6 | 0,665 | 5 | 0,679 |
| 7 | 0,834 | 6 | 0,955 |
| 8 | 1,099 | 8 | 1,378 |
| 10 | 1,676 | 10 | 2,004 |
| 12 | 2,18 | 12 | 2,571 |
| 14 | 2,785 | 15 | 4,137 |
| 16 | 3,486 | 16 | 4,534 |
| 18 | 4,157 | 18 | 5,378 |
| У18 | У19 | ||
| Толщина деталей, мм | Н, кг/ 1 метр шва трубы | Толщина деталей, мм | Н, кг/ 1 метр шва трубы |
| 6 | 0,511 | 6 | 0,799 |
| 8 | 0,862 | 8 | 1,183 |
| 10 | 1,301 | 10 | 1,584 |
| 12 | 1,831 | 12 | 2,484 |
| 14 | 2,45 | 14 | 3,123 |
| 16 | 3,157 | 16 | 3,769 |
| 18 | 3,956 | 18 | 4,372 |
| 20 | 4,843 | 20 | 4,833 |
| У5 | ||
| Толщина деталей, мм | Н, кг/ 1 метр шва трубы — до. Ø194 | Н, кг/ 1 метр шва трубы — св. Ø194 |
| 6 | 0,643 | 0,672 |
| 7 | 0,78 | 0,813 |
| 8 | 0,933 | 0,969 |
| 10 | 1,289 | 1,333 |
| 12 | 1,707 | 1,76 |
| 14 | 2,19 | 2,249 |
| 16 | 2,737 | 2,805 |
| 18 | 3,349 | 3,424 |
| 20 | 4,024 | 4,107 |
Пример расчета: Для трубы диаметром 89х7, разделка С17, неповоротный стык. Из таблицы приведённых выше для разделки С17 при сварке в потолочном положении выбираем соответствующее значение расхода Н — 0,834. Далее производим расчет Нт=0,089*3,14*0,834= 0,233 кг на 1 стык.
Примеры используемых формул
Для расчетов можно применять другие методики.
Если нет справочных данных о весе наплавленного металла, применяют формулу Внм = p*S, где:
- p – удельная плотность (7 850 кг/куб. м для углеродистых сортов стали);
- S – площадь поперечного сечения, которая образуется при соблюдении нормативов технологического процесса.
Значение S берут из таблицы либо вычисляют самостоятельно.
Для рассмотренного выше примера подойдет формула S=t*z+0,75*w*h, где:
- t – толщина деталей;
- z – зазор;
- w (h) – ширина (высота) наплава над местом стыка.
Коэффициенты расхода по типу электродов приведены выше для длины 450 мм.
Для расчетов применяют разные методики.
При других значениях этого параметра применяют следующие поправки (множители):
- 250 мм – 1,12;
- 300 мм – 1,07;
- 350 мм – 1,04;
- 400 мм – 1,02.
При создании соединений с применением защитной среды используют следующие поправочные коэффициенты:
- 1,05 – углекислый газ (сварка толстых листов из стали);
- 1,15 – использование автоматических и полуавтоматических устройств подачи материалов (CO²);
- 1,7 – создание швов проволокой с порошковым наполнителем.
По формуле Нг=Ру*L+Р определяют нормативный расход инертных газов для создания надежной защитной среды. Здесь:
- Ру – удельная норма на метр длины (L) сварного соединения;
- Рд – расход на дополнительные и вспомогательные операции (продувку, настройку режима).
Рекомендуем к прочтению Какие электроды используются по нержавейке
Для вычисления удельного значения умножают оптимальный расход по ротаметру (Рр) на время рабочего цикла (T): Ру=Рр*T. Если табличные значения отсутствуют, последний параметр вычисляют вручную по формуле T=(Внм*60*1000)/(Кн*I), где:
- Кн – коэффициент наплавки;
- I – сила тока, которую применяют для сварки.
При создании соединений используют поправочные коэффициенты.
Ниже приведены значения Кн в г/А*ч для разных режимов:
| I (А) | Диаметр проволоки (мм) | ||
| 1,6 | 2 | 2,5 | |
| 200 | 14,2 | 12,2 | – |
| 300 | 16,5 | 13,5 | 11,1 |
| 400 | 21,1 | 16,8 | 13,9 |
| 500 | 28,3 | 22,3 | 17,8 |
При работе с электродами используют формулу T=60/V, где V – скорость создания сварного соединения. Этот параметр зависит от сложности выполняемых операций и примененного способа. Вручную сваривают конструкции со скоростью до 15-20 м/ч. Использование автомата увеличивает V до 100 м/ч и более.
Затраты времени на вспомогательные операции по нормативам составляют от 0,05 до 0,2 минуты при работе с плавящимся и неплавящимся электродами соответственно. Следует корректировать расчетный расход при сварке мелких деталей. Выполнение этих и других сложных операций увеличивает потребление инертного газа на 15-20%. При планировании поставок следует учесть, что стандартный 40-литровый баллон при заправке наполняют жидкой углекислотой (25 кг).
При переходе в газообразное состояние это количество образует 507 л защитной инертной среды.
Расчет расхода при сварке профиля
При сварке профиля такого как двутавр, швеллер профильная труба и так далее используются те же нормы что и для сварки листового металла. Их методика приведена в разделе — ЗДЕСЬ.
Важной особенностью, которую стоит учитывать, это длительность проведение процесса. Чем более длинные швы и более продолжительная сварка, тем выше процент угара металла, а соответственно выше потери.
Также зачастую сварка металлоконструкций происходит на высоте что осложняет процесс работы и увеличивает потери. Здесь существует простая закономерность — чем сложнее сварщику работать, тем больше будет затрачено материалов и времени.
Как уменьшить расход
Для уменьшения потерь сварочных материалов без ухудшения качества получаемых изделий, можно использовать следующие рекомендации:
- При покупке крупных партий проводить входной контроль и проверять качество электродов. Это позволит выявить некачественные материалы, которые будут забракованные или использованы лишь частично.
- Применять полуавтоматические и автоматические методы сварки в тех случаях, где это возможно. При сварке в среде защитных газов использовать в смеси газов, содержащие гелий и аргон для снижения разбрызгивания.
- Проводить процесс на постоянном токе и использовать обратную полярность.
- Выполнять процесс на оптимальных режимах (без завышения силы тока) для уменьшения угара.
Напишите в комментариях как вы считаете, что больше всего влияет на расход.
Как снизить затраты?
Существует несколько условий, которые позволяют сэкономить на расходных материалах для проведения сварочных работ, но при этом никак не отражаются на качестве:
- Наибольшей экономии присадок позволяет добиться использование полуавтоматического либо автоматического сварочного аппарата. Когда работы проводятся вручную, то потери составляют от пяти процентов и выше. При автоматическом и полуавтоматическом процессе этот показатель вдвое ниже. Если и присадки, и аппарат имеют высокое качество, сокращение расходных изделий будет максимальным.
- Показатели силы тока и напряжения должны полностью соответствовать выбираемому присадочному материалу. Поэтому, настраивая сварочный аппарат, нужно уделять особое внимание этим параметрам.
- Количество затрачиваемых электродов при равных условиях может отличаться. Это обусловлено положением расходного изделия при выполнении сварки. Поэтому многие сварщики предпочитают не ограничиваться формулами и прибегают к практическим расчетам, проводя несколько тестов, чтобы найти «идеальное» положение.
Соблюдение этих трех важных условий и грамотный выбор способа сэкономить позволяет сократить количество требуемого присадочного материала практически на тридцать процентов. Это достаточно внушительная сумма в денежном эквиваленте.
Читать также: Акриловый клей для полиэтилена
Главная страница » О сварке » Расход электродов, нормы, таблицы, как рассчитать
Важной частью любого производственного или строительного процесса является точное и грамотное планирование расхода материалов, которое осуществляется для составления сметы и подсчета финансовых затрат. При возведении металлоконструкций методом сварки важно знать не только расход металла, но и необходимое количество электродов. Правильно выполненный расчет позволит узнать точную себестоимость работ, процесс сваривания будет осуществляться по плану.
Следует отметить, что расчет расхода сварочных электродов является актуальным и востребованным только при строительстве крупных объектов. Большой масштаб работ требует безошибочного определения объема материалов, который и будет заложен в строительную смету. Для этого и было введено понятие «расход электродов на 1 т металлоконструкций».
