Формулы для расчета скорости сварки при помощи полуавтомата

Сварка полуавтоматом — один из самых востребованных типов сварки. С помощью полуавтомата можно варить даже разнородные металлы, не говоря уже о работе со сложными сплавами, вроде алюминия или меди. По этой причине на производствах любого масштаба всегда нужны сварщики, которые будут владеть навыками сварки полуавтоматом.

Однако, помимо технологии мастер также должен знать, как рассчитать оптимальный режим сварки, в частности ее скорость. В этой статье мы кратко расскажем, как рассчитать не только скорость сварки, но и силу тока или напряжение дуги в зависимости от толщины металла и прочих показателей. Вы узнаете несколько полезных формул, а для новичков мы составили небольшую таблицу-подсказку.

Как осуществляется расчет скорости сварки

Скорость сварки находится в прямой зависимости от размера тока, поэтому вначале следует разобраться с ним. Расчет сварочного тока производится с помощью формул.

Существуют формулы, по которым скорость сварки рассчитывается в зависимости от значения силы тока. Она в свою очередь может быть рассчитана по формуле сварочного тока. Грамотно применив формулу расчета сварочного тока, можно найти его значение и выбрать оптимальную величину скорости сварки, которая зависит от различных характеристик.

Так, например, зная параметры наплавляемого металла и значение тока, можно применить такую формулу:

αн — это коэффициент наплавки; γ — плотность металла электрода в г/см3; Fн — площадь металла в см2.

Коэффициент наплавки αн зависит от характеристик электрода. Под площадью металла понимается площадь поперечного сечения свариваемого шва при условии однопроходного варианта или одного слоя, если осуществляется многослойное покрытие.

Для расчета этой характеристики необязательно применять формулу скорости сварки. Помочь могут нормативные документы, в которых содержатся рекомендации по выбору для каждого типа металла. При задаче как рассчитать скорость сварки можно ориентироваться не только на формулы, но и на указанные в них значения.

Зависимость положения при сварке от толщины покрытия электрода и от коэффициента наплавки.

Толщина покрытия электрода может быть средней, большой и повышенной.

• Если для сварки применяется электрод со средней толщиной покрытия, коэффициент наплавки которой составляет 8-9 г/А-ч, то сварку такими электродами можно производить абсолютно в любом пространственном положении.
• Электроды с покрытием большой толщины отличаются высокой производительностью – коэффициент наплавки у них составляет до 12г/А-ч. Они также могут, по большому счету, применяться в любом пространственном положении, но наибольшую эффективность они покажут при сварке в нижнем положении, а шов при этом должен иметь достаточно большую протяженность.
• Электроды с покрытием повышенной толщины относятся к классу высокопроизводительных – в них коэффициент наплавки достигает 18 г/ А-ч. Такой тип электродов может применяться исключительно при сварке в нижнем положении, а сварные швы при этом должны иметь большую протяженность – в этом случае использование электрода будет отличаться максимальной эффективностью.

Итак, знание коэффициента наплавки электрода довольно важно при проведении сварочных работ. Именно от коэффициента наплавки зависит и качество подготовки к проведению сварочных работ – а именно, подготовка нужного количества электродов, что обеспечивает непрерывность работ, и качество выполнения самого сварного соединения, так как на основе знания коэффициента наплавки сварщик может определить, в каком положении ему лучше всего производить работы и сколько времени для этого потребуется.

Проволока ESAB OK AristoRod 12.50. Фото 220Вольт

Для выполнения разовой сварочной работы в домашних условиях необходимо определиться с количеством расходного материала, который потребуется закупить в магазине. В промышленных условиях величина расхода сварочной проволоки скажется на окончательной цене производимого продукта и в конечном итоге на спрос покупателя.

Влияние величины скорости на конфигурацию шва

С увеличением величины скорости сварки происходит уменьшение ширины шва. Глубина провара сначала имеет тенденцию увеличиваться, а потом начинается ее снижение.

Компенсация осуществляется увеличением значения силы тока. При высоком значении скорости сварки возможно образование подрезов свариваемого шва, причем с обеих сторон. Это объясняется прогревом, недостаточным для получения качественного шва.

При большой толщине металла имеет смысл сваривать его неширокими швами, обеспечив при этом высокую скорость. Медленная сварка может способствовать появлению в металле дефектов в виде пор.

Катушки и катушкодержатели

Проволока сварочная алюминиевая ER4043 (1.6 мм; катушка 6 кг) ELKRAFT 93614. Фото ВсеИнструменты.ру

На катушки наматывается сварочная проволока, с которых происходит ее съем во время работы. Катушка надежно закрепляется в полуавтоматах с помощью устройств называемых катушкодержателями. Устройства для крепления катушек должно соответствовать аналогичному на катушкодержателе.

При выключении полуавтомата катушка с проволокой стремится продолжить свое движение, что может привести к образованию петель на проволоке. Конструкция катушкодержателя имеет тормозное устройство, например, в виде фрикциона. Регулировка его с помощью гайки не позволяет катушке свободно разматываться и сохраняет правильную намотку проволоки.

Ручная сварка

Скорость ручной дуговой сварки выбирает сам сварщик, поэтому многое зависит от его квалификации. На его выбор влияют:

• свойства основного металла;
• характеристики используемого электрода;
• положение шва в пространстве.

Требование, которое предъявляется к результату выбора, — он должен гарантировать небольшое возвышение расплавленного металла, находящегося в сварочной ванне, над кромками основного. Также должен быть обеспечен плавный переход жидкого металла к основному без возникновения дефектов в виде наплывов и подрезов. Когда происходит сваривание высоколегированных сталей, то с целью недопущения перегрева сварку осуществляют с большой скоростью.

Этот параметр находится в зависимости от покрытия применяемых электродов. При использовании электродов, имеющих рутиловое покрытие, выбирается скорость сварки, находящаяся в диапазоне 6-12 м/ч, при электродах с целлюлозным покрытием — 14-22 м/ч.

Из таблицы скорости сварки при ручной дуговой сварке можно найти величину этого параметра в зависимости от толщины металлического материала.

Полярность тока

Есть аппараты для ручной дуговой сварки, у которых на выходе — постоянный ток. Именно при постоянном токе появляются два варианта подключения свариваемой заготовки и электрода:

• прямая полярность-свариваемая заготовка подключается на плюс, а электрододержатель — на минус;
• обратная полярность-свариваемая заготовка — на минус, электрододержатель — на плюс.

Обратную полярность при подключении используют при сварке высоколегированных сталей и тонколистового металла, потому что на отрицательном полюсе выделяется меньше тепла, что позволит избежать их перегрева и, как следствие, прожига металла.

Прямую полярность хорошо использовать для сварки толстостенных деталей. Например, низколегированные стали (с содержанием углерода меньше 0,2%) можно сваривать на любой полярности.

Сварка полуавтоматом

Аппарат для сварки полуавтоматическим методом представляет собой устройство, в котором роль электрода выполняет проволока, подающаяся на место сварки автоматическим способом. При сварке полуавтоматом необходимо выставлять две скорости. Обе устанавливает сварщик. Первая из них — это скорость, с которой подается проволока. Правильный выбор обеспечит стабильное горение сварочной дуги.

Вторая — скорость сварки зависит от скорости, с которой перемещается горелка. Толстостенные соединения сваривают на высокой скорости с формированием узких швов. При высокой скорости необходимо следить, чтобы при выходе из зоны защиты газом не происходило окисления конца проволоки и поверхности металла. Так же, как и при ручной дуговой сварке, силу тока и скорость подачи электрода, в данном случае проволоки, сварщик должен выставить сам, руководствуясь своим опытом и квалификацией. Отталкиваться приходится в частности от типа сплавляемых металлов.

С помощью сварочного полуавтомата можно соединить две металлические детали быстро и качественно. Таким аппаратом имеется возможность сваривать металлы различной ширины. По сравнению с ручной сваркой полуавтомат имеет значительные преимущества.

Перед началом процесса необходимо рассчитать основные характеристики — ток, напряжение дуги и скорость сварки. Последний параметр можно рассчитать, зная выбранные силу тока и напряжение, поскольку скорость сварки полуавтоматом находится в зависимости от них.

Ток и напряжение, в свою очередь, выбирают в соответствии с толщиной металла. Получается, что скорость сварки полуавтоматом находится в зависимости от толщины металла.

Сначала по формуле рассчитывается сила тока. Ее вычисляют в зависимости от диаметра электрода и плотности тока. Зная вычисленную силу тока и диаметр электрода по формуле можно определить значение напряжения сварочной дуги. После этого можно выбрать оптимальную скорость сварки.

Длина дуги (напряжение дуги)

Под ней понимают расстояние от поверхности свариваемой заготовки до конца электрода. В идеале это расстояние нужно поддерживать неизменным во время всего процесса сварки, но выполнить это сложно даже профессионалам своего дела. В итоге оптимальной длиной дуги считается величина на 1-2 мм больше диаметра электрода.

Таблица 2. Соотношение диаметра электрода и силы тока

Преимущества правильного выбора

Правильно выбранные параметры обеспечат получение качественного соединения металлов, которое может прослужить долгие годы. Применение готовых формул облегчает выбор параметров. Но это не освобождает от изучения ГОСТов и других нормативных материалов.

Опытный сварщик должен справиться при наличии нестандартной ситуации и внести свои коррективы. Правильный выбор характеристик при сварке, в частности, ее скорость, с которой ее будут осуществлять, позволит получить качественные и долговечные швы.

Итог

Для того, чтобы сварочное соединения служило долго и было качественным очень важно провести правильные расчёты. Это улучшит режим, а соответственно работу сварщика и работу предприятия.

Вычисления нужно делать самостоятельно, чтобы результаты были более точными, а продукт – лучше по качеству, потому что у многих ситуаций есть свои особенности.

Есть рекомендации новичкам, но они предназначены только для начального этапа становления сварщика.

Но в некоторых ситуациях лучше изучить нормативные документы, чтобы установить подходящие параметры, так как там обычно пишут какая скорость нужна и тд.

Актуальность

Первое, на что обязательно стоит обратить внимание, если решили использовать этот метод работы – это квалификация мастера. Новичку будет сложно разобраться в настройках, грамотно выбрать материалы.

Опыт работы играет важную роль, и его не нужно недооценивать. Профессионалы особенно любят повторять насколько важно потратить не один десяток лет на самообучение, подружиться с книгами, изучить стандарты и, конечно, практиковаться.

Без этого сложно добиться успеха и качества. Сложно не согласиться с этим, но давайте не будем ставить крест на молодых специалистах, ведь все мы с чего-то начинали.

Как заправить, установка на автомат и полуавтомат

Как заправить сварочную проволоку на полуавтомат показано в видео. Здесь следует отметить ключевые моменты на которые обращает внимание автор.

• При надевании новой кассеты обязательно придерживать конец проволоки, чтобы не допустить разматывания катушки.
• Проволока должна попасть в канавку ролика.
• Для протягивания использовать холостой ход электропривода (без подачи газа) на режиме самой высокой скорости подачи.
• Не допускать застревание в рукаве или токосъемнике.

Автор видео ничего не упомянул о регулировке прижимного устройства. Использование порошковой проволоки требует к нему особого внимания. Для сварки с меньшим количеством брызг, для порошковой проволоки рекомендуется механизм подачи с четырьмя роликами, для лучшего распределения усилия прижима.

Где купить

Продажей расходных материалов различных типов занимаются компании, собранные в отдельном разделе. Ознакомление с представленной информацией позволит узнать, где купить сварочную проволоку.

Кроме возможности приобретения продукции у поставщиков, рекомендуется также ознакомиться с ассортиментом, предлагаемом производителями. Ведущие мировые предприятия, например, ESAB и DEKA, обладают широкой сетью представительств, что позволяет приобрести расходные материалы и быть полностью уверенным в качестве продукции.

источник

Таблицы расчета

С опытом вы обязательно наработаете и сразу подберете необходимые настройки сварки полуавтоматом в среде защитных газов. Метода проб и ошибок не избежать новичкам, однако облегчить труд вначале помогут специально созданные для этого таблицы.

Комбинируйте эти теоретические знания со своим опытом и экспериментами – и вы точно достигнете больших успехов.

Таблица No1. Рекомендации по настройке при сварке низкоуглеродистой или низколегированной стали при формировке стыкового шва в среде защитного газа в нижнем положении током обратной полярности (например углекислого газа, и его смеси с кислородом или аргоном).

Таблица No2. Рекомендации по настройке для работы с поворотно-стыковыми соединениями с использованием углекислого газа, и его смеси с кислородом или аргоном, ток обратной полярности.

Таблица No3. Рекомендации по настройке при создании нахлесточного шва, с использованием углекислого газа, и его смеси с кислородом или аргоном, ток обратной полярности.

Таблица No4. Рекомендации при работе с углеродной сталью, в вертикальном пространственном положении, с использованием углекислого газа, и его смеси с кислородом или аргоном, ток обратной полярности.

Таблица No5. Рекомендации по настройке сварки полуавтоматом в среде защитных газов при создании горизонтального соединения с использованием углекислого газа, ток обратной полярности.

Таблица No6. Рекомендации по настройке при работе с потолочными швами с использованием углекислого газа, ток обратной полярности.

Таблица No7. Рекомендации при работе методом «точка».