Расход электродов при сварке
Основной расходный материал при сварочных работах — это плавящиеся электроды. Перед началом работ нужно рассчитать требуемое количество электродов (хотя бы приблизительно). Расход зависит от нескольких факторов:
- марки электрода или проволоки;
- сечения шва;
- вида сварки.
В зависимости от типа соединения (стыковое, угловое, тавровое) по-разному вычисляется площадь сечения шва. Ниже приводим примеры формул, где b соответствует расстоянию между кромками деталей, S — толщине детали, а e и g — ширине и высоте шва.
Нормы расхода электродов при сварке
В официальных документах ВСН 452-84 или ВСН 416-81 («Ведомственные строительные нормы») указаны производственные нормы на 1 стык и на 1 метр шва. Показатели рассчитаны отдельно для разных типов сварки:
- ручной дуговой (MMA);
- ручной аргонодуговой (TIG);
- автоматической сварки под флюсом и т.п.
Пример нормативов для сварочного соединения типа C8:
Норма расхода электродов на 1 стык трубы
Ведомственные строительные нормы (разделы ВСН 452-84 или ВСН 416-81) содержат информацию о норме расхода электродов на 1 стык трубопровода и на 1 метр шва. Показатели разделены в зависимости от вида сварки:
- ММА – ручная дуговая;
- TIG – ручная аргоновая;
- автоматическая с использованием флюса и другие.
Далее приведена часть таблицы с примером утвержденных нормативов для соединения типа С8:
Расход электродов на 1 метр сварочного шва
Расход электродов 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 шва
Значения 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 расхода
Коэффициент 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.
Расчет расхода сварочных материалов
Расход сварочных материалов ( электродная проволока, защитный газ) рассчитывается для каждого типоразмера шва. Расчет производится для общей длины шва каждого типоразмера в соответствии с рекомендациями.
1. Норма расхода НЭ
(кг) сварочной проволоки на изделие определяется исходя из длины швов
lш
(м) и удельной нормы расхода электродов
Gэ
на 1м шва данного типоразмера:
;
В общем, виде удельную норму расхода рассчитывают по формуле:
;
;
где mн
— расчетная масса наплавленного металла в
кг/м
;
kр
— коэффициент расхода, учитывающий неизбежные потери электродов и проволоки;
ρ=7,8 г/см3
-плотность наплавленного металла;
Fн
— площадь поперечного сечения наплавленного металла шва в
мм2
.
2. Норма расхода защитного газа на изделие НГ
л, определяется по формуле:
,
где QГ
— удельная норма расхода газа на 1м шва данного типоразмера в л:
,
где qГ
— оптимальный расход защитного газа по ротаметру в л/мин;
tо
— машинное (основное) время сварки 1м шва в мин.
QДОП
— дополнительный расход газа на подготовительно-заключительные операции: подготовку газовых коммуникаций перед началом сварки, настройку режимов сварки:
,
где tП.З
– время на подготовительно – заключительные операции, мин.
Основное время при сварке плавящимся электродом можно определить по формуле:
где αн
— коэффициент наплавки в
г/А·ч
;
Iсв
— сила сварочного тока,
А
.
Шов №1:
Способ сварки: полуавтоматическая сварка в среде защитных газов;
Тип шва: Т1-∆5; тавровый, односторонний, без скоса кромок
1. Определяем длину шва:
2. Определяем расчетную массу наплавленного металла:
3. Удельная норма расхода проволоки:
где kр=1,05
– коэффициент потерь для плавящегося электрода в среде CO2
4. Норма расхода проволоки:
5. Основное время сварки:
Коэффициент наплавки: αн=18,6 г/А·ч;
6. Удельная норма расхода газа:
Основной расход защитного газа на 1 метр шва: qГ =16 л/м
;
7. Норма расхода защитного газа на сварку данного шва:
Дополнительный расход защитного газа: Qдоп = 0,5 л;
Шов №2:
Способ сварки: полуавтоматическая сварка в среде защитных газов;
Тип шва: Т7, тавровый, односторонний, со скосом одной кромки, с подварочным швом;
1. Определяем длину шва:
2. Определяем расчетную массу наплавленного металла:
3. Удельная норма расхода проволоки:
где kр=1,05
– коэффициент потерь для плавящегося электрода в среде CO2
4. Норма расхода проволоки:
5. Основное время сварки:
Коэффициент наплавки: αн=18,6 г/А·ч;
6. Удельная норма расхода газа:
Основной расход защитного газа на 1 метр шва: qГ =16 л/м
;
7. Норма расхода защитного газа на сварку данного шва:
Дополнительный расход защитного газа: Qдоп = 0,5 л;
Шов №3:
Способ сварки: полуавтоматическая сварка в защитных газах.
Тип шва: Т6, тавровый, односторонний, со скосом одной кромки.
1. Определяем длину шва:
2. Определяем расчетную массу наплавленного металла:
3. Удельная норма расхода:
где kр=1,05
– коэффициент потерь для плавящегося электрода в среде CO2
4. Норма расхода:
5. Основное время сварки:
Коэффициент наплавки: αн=18,6 г/А·ч;
6. Удельная норма расхода газа:
Основной расход защитного газа на 1 метр шва: qГ =16 л/м
;
7. Норма расхода защитного газа на сварку данного шва:
Дополнительный расход защитного газа: Qдоп = 0,5 л;
Расход сварочных материалов ( электродная проволока, защитный газ) рассчитывается для каждого типоразмера шва. Расчет производится для общей длины шва каждого типоразмера в соответствии с рекомендациями.
1. Норма расхода НЭ
(кг) сварочной проволоки на изделие определяется исходя из длины швов
lш
(м) и удельной нормы расхода электродов
Gэ
на 1м шва данного типоразмера:
;
В общем, виде удельную норму расхода рассчитывают по формуле:
;
;
где mн
— расчетная масса наплавленного металла в
кг/м
;
kр
— коэффициент расхода, учитывающий неизбежные потери электродов и проволоки;
ρ=7,8 г/см3
-плотность наплавленного металла;
Fн
— площадь поперечного сечения наплавленного металла шва в
мм2
.
2. Норма расхода защитного газа на изделие НГ
л, определяется по формуле:
,
где QГ
— удельная норма расхода газа на 1м шва данного типоразмера в л:
,
где qГ
— оптимальный расход защитного газа по ротаметру в л/мин;
tо
— машинное (основное) время сварки 1м шва в мин.
QДОП
— дополнительный расход газа на подготовительно-заключительные операции: подготовку газовых коммуникаций перед началом сварки, настройку режимов сварки:
,
где tП.З
– время на подготовительно – заключительные операции, мин.
Основное время при сварке плавящимся электродом можно определить по формуле:
где αн
— коэффициент наплавки в
г/А·ч
;
Iсв
— сила сварочного тока,
А
.
Шов №1:
Способ сварки: полуавтоматическая сварка в среде защитных газов;
Тип шва: Т1-∆5; тавровый, односторонний, без скоса кромок
1. Определяем длину шва:
2. Определяем расчетную массу наплавленного металла:
3. Удельная норма расхода проволоки:
где kр=1,05
– коэффициент потерь для плавящегося электрода в среде CO2
4. Норма расхода проволоки:
5. Основное время сварки:
Коэффициент наплавки: αн=18,6 г/А·ч;
6. Удельная норма расхода газа:
Основной расход защитного газа на 1 метр шва: qГ =16 л/м
;
7. Норма расхода защитного газа на сварку данного шва:
Дополнительный расход защитного газа: Qдоп = 0,5 л;
Шов №2:
Способ сварки: полуавтоматическая сварка в среде защитных газов;
Тип шва: Т7, тавровый, односторонний, со скосом одной кромки, с подварочным швом;
1. Определяем длину шва:
2. Определяем расчетную массу наплавленного металла:
3. Удельная норма расхода проволоки:
где kр=1,05
– коэффициент потерь для плавящегося электрода в среде CO2
4. Норма расхода проволоки:
5. Основное время сварки:
Коэффициент наплавки: αн=18,6 г/А·ч;
6. Удельная норма расхода газа:
Основной расход защитного газа на 1 метр шва: qГ =16 л/м
;
7. Норма расхода защитного газа на сварку данного шва:
Дополнительный расход защитного газа: Qдоп = 0,5 л;
Шов №3:
Способ сварки: полуавтоматическая сварка в защитных газах.
Тип шва: Т6, тавровый, односторонний, со скосом одной кромки.
1. Определяем длину шва:
2. Определяем расчетную массу наплавленного металла:
3. Удельная норма расхода:
где kр=1,05
– коэффициент потерь для плавящегося электрода в среде CO2
4. Норма расхода:
5. Основное время сварки:
Коэффициент наплавки: αн=18,6 г/А·ч;
6. Удельная норма расхода газа:
Основной расход защитного газа на 1 метр шва: qГ =16 л/м
;
7. Норма расхода защитного газа на сварку данного шва:
Дополнительный расход защитного газа: Qдоп = 0,5 л;
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 коэффициенты
Для 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
Нормы расхода электродов при сварочных работах
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
Высчитываем затраты присадочного материала в штуках
В сварке используют различные присадочные материалы, которые также могут со временем заканчиваться. В связи с этим важно знать расход сварочной проволоки, использующейся во время соединения металлических частей изделий.
Данная информация необходима по нескольким причинам. Во-первых, появляется возможность заблаговременно рассчитать нужное количество проволоки. Во-вторых, расчет затрат каждого отдельного метода работы покажет, какой именно способ будет наиболее выгодным с экономической точки зрения.
Важно иметь в виду, что у каждого типа присадки есть свой коэффициент наплавки. Так как для качественного выполнения соединения важно, чтобы оно выполнялось непрерывно, затраты материалов нужно знать заранее.
Расчет площади сечения наплавленного металла.
Стоит учитывать, что значение данного параметра зависит от вида сварки. Можно самостоятельно научиться делать подобные расчеты, но в целях экономии времени были созданы онлайн сервисы, которые позволяют свести вычисления к автоматизму.
Таким образом, данный критерий не менее важен, чем коэффициент расхода электродов.
Расход – важное понятие, характеризующее необходимый объем материалов для формирования соединения на определенном участке. Иначе говоря, он включает в себя все этапы работы, в том числе и подготовку, чтобы технологический процесс был выполнен в соответствии с высокими стандартами.
У всех видов сварки также существуют свои показатели расхода, будь-то аргонодуговая или обычная газовая. Везде есть свои нюансы, которые влияют на количество затрачиваемого материала.
Ради удобства простых расчетов можно воспользоваться онлайн сервисами и определить затраты, например, у аргонодуговой сварки на калькуляторе. Стоит брать во внимание и изделия, с которыми осуществляется работа. У сварки труб или листов будут разные параметры.
После того, как произведены расчеты, можно составлять смету или же просто оценить размер необходимых затрат.
Не стоит забывать о том, что после покупки стержней часть из них может оказаться бракованной. В связи с этим необходимо учитывать возможность списания учитывать это в подсчете.
Норма расхода электродов на 1 метр шва
Количество электродов на выполнение определенного вида работ можно определить самостоятельно. Она суммарно включает наплавленный слойи непродуктивные потери: огарки, шлак, разбрызгивание. На первом этапе вычисляется масса наплава. Результат определяется по формуле:
масса = площадь сечения шва поперечная * плотность свариваемого металла * длина сварного соединения
Показатель плотности металла берется из справочной литературы. К примеру, эталонная плотность стали углеродистой будет составлять 7,85 г/см куб., а никельхромовой стали составит 8,5 г/см куб. поле этого используется вторая формула, позволяющая определить суммарное количество электродов, необходимых для выполнения сварочных работ:
расход = масса наплава * коэффициент
Коэффициент расхода для используемых марок электродов разный. Необходимые данные можно найти в нормативной литературе. Если требуется узнать расход электродов в кг/м, то длина шва в первой формуле подставляется не в сантиметрах, а в метрах.
Расчет количества электродов на 1 метр шва
Коэффициенты
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 коэффициенты
Для уточнения расчетов требуются корректирующие коэффициенты. В таблице ниже приведены примеры поправок в зависимости от типа задач:
Сваривание поворотных стыков
Тип сварки | Тип электрода | Коэффициент |
MMA-сварка | для покрытых электродов | 0,826 |
TIG-сварка | для электрода плавящегося | 0,93 |
для электрода вольфрамового неплавящегося | 1 |
Вваривание патрубков, которые располагаются под углом по отношению к основной трубе. Если не указано иное, то угол по умолчанию составляет 90 градусов.
Угол соединения | Коэффициент |
60° | 1,1 |
45° | 1,23 |
Вваривание патрубков, которые расположены снизу или сбоку 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 | 1,35 |
Нормирование сварочных материалов
Расход покрытых электродов, необходимых для сварки, можно определить умножением наплавленного металла на коэффициент расхода электродов КР
, учитывающего массу покрытия и потери металла при сварке (7.1):
GПЭ = GН ´ КР
(7.1)
Коэффициент Кр
колеблется в зависимости от марки электрода в пределах 1,6 ÷ 1,8.
Расход покрытых электродов в штуках можно определить по среднему выходу наплавленного металла с одного электрода. Тогда количество покрытых электродов в штуках будет равно частному от деления массы наплавленного металла на коэффициент выхода наплавленного металла с одного электрода (7.2):
NШТ = GН /КВ
(7.2)
Для различных марок покрытых электродов имеется соответствующий выход наплавленного металла КВ
. Например, выход наплавленного металла при выполнении швов в нижнем положении на переменном токе при максимальном значении сварочного тока согласно паспорту электродов диаметрами 3, 4, 5, 6 мм соответственно составляет: 30,9; 70,7; 111,1; 160 г для электродов марки ОЗС-3 и 15,4; 32,5; 55,3; 79,6 г для электродов марки АНО-6.
Коэффициент расхода сварочной проволоки при автоматической сварке составляет 1,08 ÷ 1,1.
Средний расход электроэнергии (кВт´ч) на 1 кг наплавленного металла при сварке покрытыми электродами составляет 3,5 ÷ 4,0 на переменном токе.
Пример 1. Определить общее время на дуговую сварку стали если шов выполняется покрытыми электродами диаметром 4 мм марки АНО-5 при токе 180 А, а
= 10 г /(А´ч), поперечное сечение шва с наплавленным металлом 0,55 см, длина шва 100 см, удельная плотность стали 7,85 г/см3, швы горизонтальные (
КУЧ
= 0,25), производство сварочных работ — мелкосерийное:
Т = tО / КУЧ = (7,85 х 0,55 х 100) / (10 х 180 х 0,25) = 0,96 ч.
Расход покрытых электродов, необходимых для сварки, можно определить умножением наплавленного металла на коэффициент расхода электродов КР
, учитывающего массу покрытия и потери металла при сварке (7.1):
GПЭ = GН ´ КР
(7.1)
Коэффициент Кр
колеблется в зависимости от марки электрода в пределах 1,6 ÷ 1,8.
Расход покрытых электродов в штуках можно определить по среднему выходу наплавленного металла с одного электрода. Тогда количество покрытых электродов в штуках будет равно частному от деления массы наплавленного металла на коэффициент выхода наплавленного металла с одного электрода (7.2):
NШТ = GН /КВ
(7.2)
Для различных марок покрытых электродов имеется соответствующий выход наплавленного металла КВ
. Например, выход наплавленного металла при выполнении швов в нижнем положении на переменном токе при максимальном значении сварочного тока согласно паспорту электродов диаметрами 3, 4, 5, 6 мм соответственно составляет: 30,9; 70,7; 111,1; 160 г для электродов марки ОЗС-3 и 15,4; 32,5; 55,3; 79,6 г для электродов марки АНО-6.
Коэффициент расхода сварочной проволоки при автоматической сварке составляет 1,08 ÷ 1,1.
Средний расход электроэнергии (кВт´ч) на 1 кг наплавленного металла при сварке покрытыми электродами составляет 3,5 ÷ 4,0 на переменном токе.
Пример 1. Определить общее время на дуговую сварку стали если шов выполняется покрытыми электродами диаметром 4 мм марки АНО-5 при токе 180 А, а
= 10 г /(А´ч), поперечное сечение шва с наплавленным металлом 0,55 см, длина шва 100 см, удельная плотность стали 7,85 г/см3, швы горизонтальные (
КУЧ
= 0,25), производство сварочных работ — мелкосерийное:
Т = tО / КУЧ = (7,85 х 0,55 х 100) / (10 х 180 х 0,25) = 0,96 ч.
Расчет нормы расхода электродов
Автор:
Игорь
Дата:
24.10.2018
- Статья
- Фото
- Видео
В производственном процессе соблюдение высокой точности параметров становится важной необходимостью. При создании металлоконструкций одним из главных способов соединения элементов является сварка, поэтому расход электродов на 1 тонну металлоконструкций становится существенным параметром, который нужно рассчитывать заранее, еще до начала процесса. Это необходимо как с финансовой точки зрения, чтобы определить смету расходов операций строительства и сборки конструкции, так и для определения запасов необходимых материалов, чтобы не столкнуться с дефицитом. Стоит уточнить – расход электродов на 1 м шва определяется преимущественно для крупного строительства и больших металлоконструкций, так как для мелких работ этот параметр является несущественным.
Что влияет на расход?
Важной составляющей любого производственного процесса является правильно спланированный расход сварочных материалов. Это необходимо в предварительном расчете сметы, что позволит заранее оценить финансовые затраты.
Особенно важно знать нормы расхода электродов во время строительства крупных объектов. На столь больших масштабных производствах даже незначительная экономия материала в каждой отдельной задаче может существенно снизить экономические затраты.
Коэффициенты расхода электродов.
В этих целей было создано понятие затрат на 1 м шва. Оно позволяет сварщикам ориентироваться в стоимости работ, которые необходимо выполнить. Кроме того, это позволит нормировать количество стержней на объем материала.
Стоит отметить, что в бытовых условиях подобные оценки не нужны. Ведь маленький объем работ создания соединений каких-либо металлических изделий не принесет существенных затрат при перерасходе материала.
Кроме того среди множества показателей, есть такие, которые в наибольшей степени влияют на потери. Их важно знать, ведь это поможет в будущем сэкономить деньги.
К ним относятся:
- масса наплавки материала на шов;
- длительность и глубина соединения;
- общая масса наплавки;
- тип сварки.
Параметры, влияющие на расход
Чтобы произвести расчет расхода электродов на сварочный шов, требуется узнать, что именно оказывает на него наибольшее влияние. К основным параметрам относятся:
- глубина и длина сварочного шва;
- вес наплавленного на соединение металла, который вычисляется относительно массы всей конструкции (в нормативах часто указывается, что максимальным значением является 1,5%, но на практике оно может быть меньшим);
- вес наплавленного металла на 1 метр шва;
- тип сварки.
Таблица расхода электродов
Теоретические и практические расчеты
Нормы расхода электродов при сварочных работах являются табличными значениями, но их можно вычислить и самостоятельно. Существует несколько способов расчета. Один из них основан на использовании коэффициентов. Данный метод подходит для многих сварочных расходных материалов. Он определяется по формуле:
Как снизить потери?
Характеристики стыковых соединений.
Рассчитать расход электродов – это лишь один из способов оценки затрат. Во время работы материала может понадобиться больше ожидаемой нормы по многим причинам.
Например, более третьей части может пойти на разбрызгивание и огарки. Расход во время варки на 1 кг наплавленного металла зависит от их типа. Например, у жаропрочных и нержавеющих сталей его значение составляет 1,8.
Кроме того, нормы расхода электродов на 1 стык зависят и от вида работы. На сварку трубопроводов уйдет не столько же материала за час работы, как на соединение листового материала.
Стоит иметь в виду, что не только расход электродов на 1 м шва или на 1 тонну влияет на затраты. Необходимо учитывать и списание материалов на производстве.
Поскольку финансовая сторона вопроса является очень важной составляющей в любом деле, то возможность снижения затрат очень актуальна. Существует два способа экономии: технический и организационный.
Самым простым и доступным методом экономии является использование оптимальных параметров сварки. Каждый тип работ предполагает использование соответствующих материалом и режимов, если соблюдать все условия, тогда электроды не будут «гореть».
Использование полуавтомата и автомата экономит потери на разбрызгивании более двух процентов.
Стоит также отдавать предпочтение стержням с высокой эффективностью, что снизит потери. Также они должны быть с высоким коэффициентом наплавки. Так что правильный выбор материалов – важная составляющая экономии.
Обобщая все вышесказанное, можно сделать вывод, что точное и правильное соблюдение технологии сварочного процесса, а также выбор оптимальных параметров, является залогом экономии средств.
Влияющие факторы
На скорость укорачивания стержня в обмазке влияют разные факторы. В первую очередь, значение имеет толщина сплава, который предстоит варить. Но также необходимо правильно подобрать диаметр стержня. Если он будет недостаточным, присадочный материал начнет сгорать при малой производительности.
Если диаметр слишком большой, то появятся крупные наплывы, но глубина провара останется маленькой. В последнем случае для создания качественного шва потребуется работать посредством широких колебательных движений. В противном случае в присадочном материале появится прожог.
Третий аспект, влияющий на расход электродов на сварку – сила тока. Если она будет слишком большой, то металл во время плавления начнет разбрызгиваться. Остается следить за зазором между заготовками. Если участки материала будут располагаться слишком далеко друг от друга, работа с ним потребует размаха поперечных движений, а это значительно повысит затраты.
Формулы, используемые для расчетов
Показатели расхода – это количество материала, которое требуется для проведения работ по сварке. При вычислении большое значение имеет толщина стали или сплава. Если используется сталь, толщина которой не превышает 12 мм, то норма на прихватки составит 15%, а если для сварки нужна сталь больше 12 мм, то 12%. При работе с титановыми или алюминиевыми сплавами процент повышают до 20. Норма для проведения правки подобных изделий следующая:
- Титан – 35–40%.
- Алюминий менее 8 мм – 30%.
- Алюминий более 8 мм – 25%.
Показатели нормирования складываются из расходов на сварку, правку методом «холостых валиков» и расхода на прихватки. Расчет расхода электродов должен учитывать эти факторы. В дальнейшем применяется формула: N=M*K. Она расшифровывается следующим образом:
- М – масса наплавленного металла на каждый метр.
- К – коэффициент потерь.
- N – норма расхода на метр.
Чтобы найти M, необходимо перемножить площадь поперечного сечения, длину шва и плотность материала, то есть используется формула M=S*ρ*L. Плотность можно узнать из соответствующих справочников и таблиц. В большинстве случаев она составляет 7,85г/см³. Площадь сечения необходимо измерять самостоятельно.
Как определить затраты сварочных материалов?
Существует множество специализированных формул, позволяющих теоретически рассчитать, какая должна быть норма расхода электродов. Среди них можно выделить несколько самых распространенных способов.
Первый метод основан на применении специального коэффициента расхода стержней. Он позволяет также определить затраты сварочных материалов:
H=M*K
здесь М – масса свариваемой металлической конструкции, К – специальный коэффициент, который можно взять из справочника. Его величина находится в интервале от 1,5 до 1,9.
Второй метод – расчет, включающий физические свойства стержней и материалов. С его помощью можно определить массу наплавленного металла.
Данный способ также предполагает использование табличных коэффициентов, которые можно взять из специализированных справочников. Кроме того необходимо выполнить замер шва.
Подсчет определяется формулой:
G=F*L*M
где F – площадь поперечного сечения, L – длина шва; M – масса одного кубического сантиметра проволоки.
Как видно, данный расчет количества электродов подразумевает выполнение предварительных тестовых работ.
После того, как они будут сделаны, мастер производит следующие действия:
- осуществляет измерение огарка;
- учитывает параметры сварки: напряжение и силу тока;
- замеряет длину соединения, полученного после сварки.
Таким образом, можно рассчитать нормативы, показывающие, сколько необходимо затратить на один шов свариваемых материалов. К ним также необходимо отнести затраты рабочего газа, например, ацетилена и кислорода, арматуры или других металлических частей.
В результате станет возможным подсчет всех экономических затрат.
Методы расчета поправочного коэффициента
Расчет расхода сварочных электродов требует учитывать поправочный коэффициент. Он состоит из технологических потерь во время сварки, которые включают в себя огарки, разбрызгивание металла и угар. На их количество влияют режимы сварки, рабочие условия и особенности используемого металла.
Несмотря на многообразие тонкостей, которые изменяют коэффициент, рассчитывать его несложно, потому что все стандартные цифры уже приведены в специальных таблицах. Например, в них рассматриваются потери на огарок при сварке. При стандартных вычислениях, длина огарка, взятого от обычного 450 мм электрода, составляет 50 мм. Если необходимо рассчитать показатели для другой длины, то нужно использовать поправку по формуле λ=(lэ — 50)/(lэ — lо). В данном случае lо обозначает длину конкретного огарка, а lэ – электрода.