Как найти объем наплавленного металла

Массу
наплавленного металла определяют по
эскизу сварного соединения, который
выполняется в соответствии с индивидуальным
заданием и справочной таблицей 3. При
выполнении эскизов следует учесть, что
величина «n»
в угловом соединении У4 составляет от
S/2
до S.
Минимальные значения катетов k
швов типа У4, Н2, ТЗ выбираются из табл.4.

По
эскизу сварного соединения рассчитывают
площадь поперечного сечения наплавленного
металла шва F_н
как сумму площадей элементарных
геометрических фигур, составляющих
сечение шва. Например, для сварного
соединения, приведенного на рис.2.,
величина F_н
будет представлять сумму площадей
валика 1, прямоугольника 2 и двух
треугольников 3.

F_вал
= 0,67 •
b
• с,

F_прям
=
a • S

F_∆
=
¹/₂
(S-1.5)²
•
tg27º

где
b
– ширина валика шва, мм

с
– усиление валика шва,
мм

То
есть
F_н=0,67•b•c+a•S+2•^l/2(S-1.5)²•tg27°

При
определении площади поперечного сечения
наплавленного металла соединений У4,
Т3, и Н2 допускается не учитывать выпуклость
шва, т.е. принять в сечении треугольник
(F_∆=k²/2).

Таблица 3

Конструктивные
элементы швов сварных соединений по
ГОСТ 5264-80

Усл. обозн. сварного соедин.	Конструктивные элементы	Толщина сварив. листов	Зазор а, мм	Ширина налива, в мм	Усиле­ние с, мм
Подготовлен. кромок сварн. соединений	сварного шва
	1,0…1,5 св. 1,5…3,0 св. 3,0…4,0	0…0,5 0…2,0 1,5…3,0	6 7 8	0,5…1,5 0,5…2,5 1,0…3,0
	3…5 св. 5…8 св. 11…14 св. 8…11	0…3.0	6…10 10…14 17…21 14…18	0…2,0
св. 14…17 св. 17…20 св. 20…24 св. 24…28 св.28…32 св. 32…36 св. 36…40	0…3.0	19…25 23…29 27…33 31…37 35…41 39…45 44…50	0…2,5
св.40…44 св.44…48 св.48…52 св.52…56 св. 56…60	0…3,0	48…56 50…58 52…60 56…64 61…69	0…2,5
	1,0…1,5 св. 1,5…3,0 св. 0,3…3,0	0…0,5 0… 1,0 0…2,0
	2…3 св.3…15 св. 15…40	0…1,0 0…2.0 0…3,0
	2…5 св. 5…10 св. 10…29 св. 29…60	0… 1,0 0… 1,5 0…2,0 0… 2,0		3…20 8…40 12…100 30…240 (величина в мм)

Таблица 4

Минимальный
катет углового шва k

Предел текучести металла, МПа	Минимальный катет шва при толщине свариваемых заготовок, мм
3..4	Св 4 до 5	Св 5 до 10	Св 10 до 16	Св 15 до 22	Св 22 до 32	Св 32 до 40	Св 40 до 80
До 400 Св 400	3 4	4 5	5 6	6 7	7 8	8 9	9 10	10 12

Примечания:
1. Минимальное значение катета не должно
превышать 1,2·S.

2.
Предел текучести металла смотрите в
табл.5.

С17

Рис.2.
Эскиз стыкового сварного соединения
С17

Затем
определяют объем наплавленного металла
V_н
по формуле V_н=F_н·L,
где L
– длина сварного шва, м.

И лишь после этого
рассчитывают массу наплавленного
металла, учитывая размерность величин,

M_н
=
V_н
·
ρ

где
ρ – плотность наплавленного металла,
г/см3 (для стали можно принять ρ=7,8 г/см³).

4.Расход
электродов Q,
приближенно можно подсчитать по формуле:

Q=α_p·М_н

где
α_р
– коэффициент потерь металла на угар,
разбрызгивание, огарки и т.д.; его
принимают равным 1,6…1,8.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Расчет сварочного тока, А, производится по формуле

При сварке и наплавке под флюсом, для более глубокого проплавления, рекомендуется использовать высокие значения плотности тока в электродной проволоке (а ≥40 ÷ 50 А/мм² ), а при наплавке для снижения глубины проплавления принимается а≤ 30 ÷ 40 А/мм². Диаметр электродной проволоки желательно выбирать таким, чтобы он обеспечил максимальную производительность сварки (наплавки) при требуемой глубине проплавления. Зависимость силы сварочного тока и его плотности на глубину проплавления приведена в табл. 10 приложения. Зависимость напряжения дуги от силы сварочного тока (флюс АН-348А) следующая:

Сила сварочного тока, А	180-300	300-400	500-600	600-700	700-850	850-1000
Напряжение дуги, В	32-34	34-36	36-40	38-40	40-42	41-43

Наплавку рекомендуется выполнять при постоянном токе прямой полярности. Вылет электродной проволоки принимается 30 ÷ 60 мм, при этом более высокие его значения соответствуют большему диаметру проволоки и силе тока. Скорость подачи электродной проволоки, м/ч, рассчитывается по формуле:

где d_ПР – диаметр проволоки, мм; ρ – плотность металла электродной проволоки, г/см³ (для стали ρ =7,8 г/см³).

Коэффициент расплавления проволоки сплошного сечения при сварке под флюсом определяется по формулам:

для переменного тока:

для постоянного тока прямой полярности:

для постоянного тока обратной полярности 

α_Р= 10 ÷ 12 г/Ач

Скорость сварки, м/ч, рассчитывается по формуле:

где α_Н – коэффициент наплавки, г/А ч; α_Н = α_Р(1-Ψ), где Ψ – коэффициент потерь металла на угар и разбрызгивание, принимается равным 0,02 ÷ 0,03.

При наплавке под флюсомF_B – площадь поперечного сечения одного валика, см², укладываемого за один проходможно принять равной 0,3 ÷ 0,6 см².

Масса наплавленного металла, г, определяется по формуле:

где V_Н – объем наплавленного металла, см³.

Объем наплавленного металла, см³, определяется из выражения

где F_н – площадь наплавленной поверхности, см²; h – высота наплавленного слоя, см.

Расход сварочной проволоки, г, определяется по формуле

де G_H – масса наплавленного металла, г; Ψ – коэффициент потерь.

Расход флюса, г/пог.м, определяется по формуле

Время горения дуги, ч, определяется по формуле

Полное время сварки, ч, определяется по формуле

де k_П – коэффициент использования сварочного поста принимается равным 0,6 ÷ 0,7.

Расход электроэнергии, кВт ч, определяется по формуле

где U_Д– напряжение дуги, В; η– КПД источника питания: при постоянном токе 0,6÷0,7 , при переменном 0,8÷ 0,9; W_O– мощность источника питания, работающего на холостом ходе, кВтч (на постоянном токе 2,0÷ 3,0 кВт, на переменном – 0,2÷ 0,4 кВт).

Марки флюса приведены в табл. 5.3.

Толщина слоя флюса зависит от силы сварочного тока:

Cварочный ток, А	200-400	400-800	800-1200
Толщина слоя флюса, мм	25-35	35-45	45-60

Технические характеристики аппаратов для автоматической сварки (наплавки) под флюсом приведены табл.6 приложения.

На промышленных предприятиях при нормировании рабочего времени, расчетах оптимальных объемов запасов расходных материалов, себестоимости работ вычисляется количество наплавленного в процессе сварочных работ материала. Величина этого показателя зависит от класса сварки, вида материала, его толщины, вида и толщины проволоки (электрода), требований к параметрам сварного соединения. Масса наплавленного металла при сварке находится в тесной связи с нормами расхода электродов и проволоки.

Наплавленным металлом называется присадочный материал, который наплавляется на основной материал или вводится в ванну. Этот термин применяется при использовании термических видов сварочного оборудования в промышленности. Для автоматических и полуавтоматических аппаратов приобретается проволока различных видов, различающаяся по конструкции стержня и составу, наличию/отсутствию легирующих компонентов.

Существует 3 группы стальной проволоки:

• с большим объемом легирующих составляющих;
• с минимальным объемом легирующих составляющих;
• с углеродом, титаном, хромом, никелем, кремнием, марганцем.

Каждая группа, исходя из состава, делится на множество подгрупп.

По конструкции стальная проволока может быть:

• сплошная;
• порошковая (в виде трубки);
• активированная (5-7% порошка в виде фитилей в сплошной конструкции).

Доступны алюминиевые и медные проволоки, порошковые присадки. Для каждого метода сварки предусмотрен свой вид присадки и нормы ее расхода, которые разработаны, базируясь на многолетний опыт.

Расчет массы наплавленного металла чаще всего применяется при определении времени, необходимого для осуществления какого-то объема работы: изготовления изделия, создания метра сварного соединения. Хотя удобнее всего выражать время в минутах, необходимых для создания метра шва, иногда используются минуты для наплавления килограмма присадки.

Количество наваренного на поверхность или введенного в ванну присадочного материала тесно связано с нормативами, разработанными для расхода проволоки. Если знать, сколько присадки нужно, чтобы создать метр сварного соединения, и сколько таких соединений запланировано создать за определенный период времени, то легко определить вес запасов проволоки. При вычислениях необходимо учесть характеристики присадки и объем отходов.

Формула для вычисления веса расплавленной присадки

Формула для расчета веса наплавленного металла на метр сварного соединения:

M=L*q*T, где

L(м²) – площадь поперечного сечения;

q(г/м³) – удельный вес присадки (7700-7900 – сталь, 2640-2700 – алюминий, 8200-9100 медь и сплавы);

T=1, если рассчитывает расход на метр.

Эта формула верна, если сварка производится при расположении основного материала в горизонтальном положении. В других положениях формула дополняется коэффициентом:

• 1,05 – соединение расположено под наклоном, формула:

M=L*q*T*1,05;

• 1,1 – соединение расположено вертикально, формула:

M=L*q*T*1,1;

• 1,2 – соединение на потолке, формула:

M=L*q*T*1,2.

Швы бывают двухсторонние, угловые, тавровые, V-образные, Х-образные (ГОСТ 5264 – 80), поэтому могут возникнуть проблемы при расчете площади поперечного сечения. Если шов соединяет две плоские детали без скоса кромок, то нужно ширину умножить на глубину (толщину свариваемого материала). Если имеется скос более 30 градусов, полученный результат умножается на 0,75. Для угловых и тавровых сочленений результат делится на 2.

Всю площадь можно разделить на несколько простых частей, площадь которых рассчитывается просто. Если соединение Х-образное, вычисляется площадь для каждой стороны, потом результаты суммируются. В интернете доступны таблицы для различных видов швов, позволяющие не заниматься трудными расчетами.

Вес присадки, необходимой для работы в определенный период времени, можно узнать, если к полученному результату прибавить 2-6% (естественные потери). Процентное соотношение зависит от множества факторов:

• состава свариваемого материала;
• диаметра проволоки;
• присутствия/отсутствия и вида газа;
• метода сварки;

Таблица наплавленного металла при сварке

• технических характеристик оборудования.

Как определить массу наплавленного металла при сварке, каждое домашнее хозяйство и предприятие решает самостоятельно.

Расчет веса наплавленной присадки при длине шва 1м

Вес наплавляемого металла при сварке метра обычной стали полуавтоматом на горизонтальной поверхности:

M=L*q*T=0,0000065*7700*1=0,050 кг

Если шов на стене:

0,050*1,1=0,055 кг

Если шов на потолке:

0,050*1,2=0,060 кг.

Но получить точный результат при помощи этой формулы или таблицы из интернета нельзя, особенно, если проект большой и важный. Необходимо привлечь специалиста, имеющего лицензированные программы соответствующих ведомств. Помочь могут и организации, занимающиеся проектированием. Похожие программы есть и в интернете, причем скачать их можно совершенно бесплатно.

Программа простая в использовании. После ввода исходных данных в крайнем окошке появляется результат.

Общий объем наплавленного металла в сварном шве с учетом общей поперечной усадки Калькулятор

Search
Дом	Инженерное дело ↺
Инженерное дело	Технология производства ↺
Технология производства	Сварка ↺
Сварка	Искажение в сварных деталях ↺
Искажение в сварных деталях	Поперечная усадка в суставах ↺
Поперечная усадка в суставах	Стыковые соединения ↺

Общий объем наплавленного металла в сварном шве с учетом общей поперечной усадки Решение

ШАГ 0: Сводка предварительного расчета

ШАГ 1. Преобразование входов в базовый блок

Наплавленный металл при первом проходе: 5.25 грамм –> 0.00525 Килограмм (Проверьте преобразование здесь)
Общая поперечная усадка: 5.3 Миллиметр –> 0.0053 метр (Проверьте преобразование здесь)
Поперечная усадка при первом проходе: 2.2 Миллиметр –> 0.0022 метр (Проверьте преобразование здесь)
Константа для многопроходной усадки: 0.24 –> Конверсия не требуется

ШАГ 2: Оцените формулу

ШАГ 3: Преобразуйте результат в единицу вывода

0.00540848924052017 Килограмм –>5.40848924052017 грамм (Проверьте преобразование здесь)

14 Стыковые соединения Калькуляторы

Общий объем наплавленного металла в сварном шве с учетом общей поперечной усадки формула

Общий вес наплавленного металла = Наплавленный металл при первом проходе*(10^((Общая поперечная усадка–Поперечная усадка при первом проходе)/Константа для многопроходной усадки))

w = w₀*(10^((S_t–S₀)/b))

Что в терминологии сварки называется искажением?

Одна из основных проблем, возникающих при сварке, – это деформация. Деформация возникает в основном из-за усадки сварных деталей. Усадка сварного шва зависит от геометрии и типа сварного шва. В сварных конструкциях возможны три типа деформации. (а) Поперечная усадка перпендикулярно линии шва. (b) Продольная усадка, возникающая параллельно линии сварного шва, которая очень мала, порядка 0,1% от длины сварного шва, и, следовательно, ею можно пренебречь. (c) Угловое изменение как поворот вокруг линии сварного шва.