Как найти силу тока для сварки

Содержание статьи:

Что нужно знать о сварочном токе - таблица расчета тока

Сварочный ток является главной характеристикой аппарата для сварки. От него зависит возможность поддержки электродов разного диаметра, а также сварка толстых металлов.

Если тока недостаточно, электрод будет липнуть к металлу, сварочная дуга гаснуть, а добиться хорошего провара невозможно. Сварочный ток и диаметр электродов — это важнейший параметр, который сварщику нужно определить на момент сварки.

Что нужно знать о сварочном токе

Чем толще электроды, тем больше должен быть сварочный ток, параметры которого во многом зависят от качества напряжения электросети. Если напряжение низкое, то придётся корректировать значения сварочного тока на аппарате в большую сторону.

То же самое придётся делать и при использовании длинных переносок. Все дело в том, что чем длиннее используется удлинитель, тем больше потери сварочного тока будут. Соответственно сварщику нужно быть готовым к этому, чтобы сделать соответствующие корректировки.

Однако самое большое значение сварочный ток имеет по отношению к диаметру электродов. Прежде чем варить металл, нужно:

а) определить его толщину;
б) выбрать правильный диаметр электрода;
в) подобрать соответствующие данным параметрам значения сварочного тока.

Сварочный ток и диаметр электрода

Рассчитать силу тока для сварки можно по простой формуле, которая указывает на то, что для сварки электродом 1 мм нужно порядка 30 Ампер тока. Следовательно, зная данную формулу расчета сварочного тока, можно точно узнать, сколько Ампер потребуется для сварки электродами 2, 3, 4 или 5 мм.

Для сварки электродом 3 мм нужен ток в 90 Ампер (30 умножаем на 3). Для сварки электродами 4 мм нужен ток в 120 Ампер. Для сварки электродами 5 мм уже потребуется ток в 150-200 Ампер.

Пространственное положение сварки

Кроме всего прочего, диаметра электродов и толщины свариваемого металла, расчет силы тока для сварки во многом зависит и от пространственного положения. Так для сварки электродами в верхнем положении приходится корректировать силу тока в меньшую сторону.

Дело в том, что жидкий металл при потолочной сварке стекает вниз, что существенно усложняет весь процесс сварки. Поэтому чтобы металл не так сильно стекал вниз, следует уменьшить значение сварочного тока примерно на 20-30%.

И наоборот, когда сварка ведётся в нижнем положении, силу тока увеличивают, особенно когда нужно хорошо проварить толстый металл, толщина которого более шести миллиметров.

Ниже вы можете найти таблицу с силой тока для каждого диаметра электрода и толщины свариваемого металла. Эта таблица поможет определить, какой по диаметру нужен электрод для сварки металла и заодно силу тока, которую потребуется выставить на инверторе.

Таким образом, как видно, рассчитать силу сварочного тока достаточно просто. Зная формулу и имея под рукой необходимую таблицу с расчетом сварочного тока, абсолютно никаких проблем возникнуть не должно.

Ключевые параметры расчета режима сварки

Правильно выбранный режим работы сварочного оборудования обеспечивает хороший и быстрый поджиг и стабильную электродугу. Помимо силы тока параметрами, которые влияют на настройку режима, являются:

род тока (постоянный, переменный) и полярность постоянного;
диаметр электродного стержня;
марка электродного проводника;
пространственное положение шва при выполнении работ.

Чем больше перечисленных показателей учитывается в расчетах, тем качественнее будет результат. Рассмотрим, какой ток на какой электрод подается в зависимости от толщины последнего.

Диаметр электрода и сила тока

Толщина электрода напрямую зависит от толщины свариваемых деталей и размера сварного шва. Если ширина последнего не превышает 3–5 мм, то опытный сварщик, как правило, выберет расходник диаметром от 3 до 4 мм. При больших размерах сварочной ванны (5–8 мм) толщина стержня обычно составляет не более 5 мм.

Что же касается величины тока, то работают такие показатели.

При d 3 мм – от 65 до 100 Ампер. Диапазон значений широк, они зависят от пространственного положения шва и химического состава свариваемого металла (соответственно и металла сердечника). Сварщики-новички и любители не ошибутся, если выберут усредненное значение – 80–85 Ампер.
При d 4 мм – от 120 до 200 А. Зависимость та же – состав металла, расположение шва в пространстве. Это самый распространенный диаметр стержня, характерный для промышленных работ. Позволяет варить и тонкие, и широкие швы.
При d 5 мм значение варьируется в диапазоне 169–250 А. Это уже достаточно большой диаметр. Роль играют не только состав сплава и положение шва, но и глубина проварки: чем она больше, тем больше должна быть и сила тока. Если глубина сварочной ванны не менее 5 мм, в режиме должен быть выставлен максимальный показатель – 250 А.
При d 6–8 мм минимальный показатель мощности те же 250 Ампер. В условиях тяжелых работ с использованием трансформаторов он увеличивается до 300–350 А.

Ниже в таблице приведены рекомендуемые значения, которые известны любому профессиональному сварщику, но которые могут быть полезны для любителей и новичков.

Диаметр электрода, мм	Толщина металла, мм	Сила тока, А
1,6	1… 2	25… 50
2	2… 3	40… 80
2,5	2… 3	60… 100
3	3… 4	80… 160
4	4… 6	120… 200
5	6… 8	180… 250
5… 6	10… 24	220… 320
6… 8	30… 60	300… 400

Положение шва

Пространственное положение шва также играет большую роль при расчете мощности. Какой ток для сварки электродом выбрать с учетом этого критерия? Здесь важно знать, что наибольшие значения выбираются при заваривании швов в горизонтальном (нижнем) положении. Если шов накладывается вертикально, то сила тока в среднем будет на 10–15% меньше.

Самый низкий показатель – при наложении потолочных швов: ток должен быть ниже в среднем на 20%, чем при работе на горизонтальных поверхностях. Для наглядности укажем значения в таблице (на примере электродов с обмазкой основного типа).

d электрода, мм	Пространственное положение
Нижнее	Вертикальное	Потолочное и полупотолочное
3	100… 130 А	100… 130 А	90… 110 А
4	170… 220 А	160… 180 А	150… 180 А
5	210… 250 А	180… 200 А	Сварка не выполняется

Полярность

Сварка современными аппаратами производится только постоянным током прямой или обратной полярности. Электроды постоянного тока обеспечивают гораздо большую (на 15-20%) глубину провара, чем при использовании переменного тока от трансформатора.

На прямой полярности варят чугун, низколегированные, низко- и среднеуглеродистые стали и добиваются глубокого проплавления металла деталей.
На обратной варят более широкий спектр сталей (низколегированные, низкоуглеродистые, средне- и высоколегированные), сваривают тонкостенные конструкции, также ее используют при высокой скорости плавления электродов.

И глубокий провар, и высокая скорость сварки требуют больших величин тока. Таким образом, и при обратной, и при прямой полярности сила тока может быть увеличена в обоих указанных случаях.

Напряжение

Отдельно следует сказать о напряжении. На современных инверторных устройствах этот показатель выставляется автоматически, поэтому в расчетах он не играет существенной роли. Для РДС этот диапазон составляет 16–30 Вольт.

Не влияет данный параметр и на глубину провара. Здесь важен фактор безопасности: в момент замены электрода напряжение дуги резко повышается до 70 В, поэтому сварщик должен быть крайне осторожен.

Формула расчета

Опытные сварщики обычно настраивают электродугу экспериментальным путем, не делая сложных предварительных расчетов. А новичкам пригодятся не только размещенные в статье таблицы, но и формула, по которой рассчитывается, каким электродам какой нужен ток. Она действует в отношении электродов самых востребованных диаметров (3–6 мм).

I = (20+6d)d, где
I – сила тока, d – диаметр электрода.

Если толщина стержня менее 3 мм, расчет осуществляется по формуле: I = 30d.

Однако и этими формулами следует пользоваться с учетом пространственного положения сварки: при потолочной варке отнимаем 10–15% от результата, который получаем по формуле.

Все важнейшие параметры режима сварки производитель, как правило, дает на упаковке. Не исключение – продукция Магнитогорского электродного завода. При корректной настройке необходимых показателей режима сварочных работ электроды МЭЗ обеспечат отличный поджиг электродуги, ее устойчивое горение и образцовый результат – ровный сварной шов с необходимыми характеристиками.

Возможно, вас заинтересует

Источник

Содержание

Больше полезных материалов:

Ключевые параметры расчета режима сварки

При выборе режима сварки необходимо учитывать несколько ключевых параметров, которые влияют на процесс и качество сварного соединения:

Сила тока: определяет количество энергии, которая подается на свариваемую деталь.
Род тока и полярность: влияют на процесс расплавления электрода и металла свариваемых деталей.
Диаметр электрода: важный параметр, который влияет на силу тока, а также на формирование шва и качество сварного соединения.
Марка электрода: выбирается в зависимости от материала свариваемых деталей и требований к качеству сварки.
Пространственное положение шва: может влиять на выбор режима сварки и параметры, такие как сила тока и скорость сварки.

В целом, выбор режима сварки должен осуществляться индивидуально для каждой конкретной задачи и материалов, используемых в процессе.

Диаметр электрода

Диаметр электрода является одним из наиболее важных параметров, которые необходимо учитывать при расчете режима сварки. В большинстве случаев, диаметр электрода выбирают на основе толщины металлической заготовки. Чем толще заготовка, тем больший диаметр должен иметь электрод.

Вторым ключевым параметром является сила тока. Она также зависит от толщины заготовки, а также от диаметра электрода. Обычно, для тонких металлических изделий используются меньшие токи, а для более толстых – большие.

Ниже в таблице приведены основные значения зависимости диаметра электрода и силы тока.

Диаметр электрода, мм	Толщина металла, мм	Сила тока, А
1,6	От 1 до 2	От 25 до 50
2	От 2 до 3	От 40 до 80
2,5	От 2 до 3	От 60 до 100
3	От 3 до 4	От 80 до 160
4	От 4 до 6	От 120 до 200
5	От 6 до 8	От 180 до 250
От 5 до 6	От 10 до 24	От 220 до 320
От 6 до 8	От 30 до 60	От 300 до 400

Положение шва

Пространственное положение шва – это один из важных факторов, влияющих на расчет мощности. Расположение шва может влиять на качество сварного соединения и его прочность, а также на эффективность передачи тепла и степень деформации материала в процессе сварки.

Например, если шов расположен слишком близко к краю детали или к другому шву, это может привести к неравномерному нагреву материала и деформации соединения. Если шов расположен на неровной поверхности, это может привести к недостаточной сварке или повреждению детали.

Поэтому при расчете мощности необходимо учитывать пространственное положение шва и выбирать соответствующий режим сварки, чтобы достичь оптимального качества сварного соединения.

Для сварки на горизонтальной поверхности наиболее подходящий ток составляет от 70 до 110 ампер, в зависимости от диаметра электрода. При сварке вертикальных швов следует выбирать ток на 10-15% меньше, чем при работе на горизонтальных поверхностях, а для потолочных швов ток должен быть на 20% ниже, чем при работе на горизонтальных поверхностях.

Полярность

Сварка современными аппаратами производится в основном постоянным током, и выбор полярности зависит от типа материала, который нужно сварить, и требуемых сварочных параметров. При сварке прямой полярностью происходит более глубокое проплавление металла, что хорошо подходит для сварки тяжелых заготовок, таких как чугун или низколегированные стали. Обратная полярность, с другой стороны, позволяет сваривать тонкие материалы, так как обеспечивает более высокую скорость плавления электрода.

Кроме того, выбор полярности также влияет на качество сварочного соединения. При сварке прямой полярностью происходит более сильное прогревание металла и возможно появление дефектов, таких как трещины или деформации. При сварке обратной полярностью металл менее прогревается и дефекты менее вероятны.

Напряжение

Напряжение – это еще один важный параметр, который необходимо учитывать при расчете режима сварки. Обычно, напряжение выбирают в зависимости от того, каким образом расположены металлические заготовки и какую толщину они имеют. Чем толще заготовка, тем большее напряжение нужно использовать.

На современных инверторных устройствах напряжение обычно регулируется автоматически, поэтому сварщик должен следить за другими параметрами, такими как ток, скорость сварки, тип электрода и т.д., чтобы достичь желаемого результата.

Относительно замены электрода, напряжение дуги может резко повыситься до 70 В, что может представлять опасность для сварщика. Поэтому важно соблюдать меры безопасности, например, использовать защитную экипировку, такую как перчатки, очки и защитный экран, а также следить за состоянием сварочного оборудования и правильно проводить замену электрода.

Формула расчета

Расчет режима сварки – это важный этап в процессе создания качественного сварочного соединения. Для правильного расчета необходимо учитывать ряд ключевых параметров, таких как диаметр электрода, сила тока, положение шва, полярность и напряжение. Определение всех этих параметров позволит получить качественное сварочное соединение.

Данная формула:

I = (20+6d)d,

применяется для электродов диаметром от 3 до 6 мм, а для электродов толщиной менее 3 мм используется формула I = 30d. Важно учитывать пространственное положение сварки: при потолочной варке следует отнять 10-15% от результата, полученного по формуле.

На нашем сайте представлена информация и рекомендации по использованию электродов. Если у вас возникнут вопросы или проблемы с выбором и использованием электродов, наши специалисты всегда готовы ответить на ваши вопросы и помочь вам сделать правильный выбор.

Подпишись, у нас интересно:

Источник

Вопросы, рассмотренные в материале:

Важность силы сварочного тока
Расчет силы сварочного тока в зависимости от типа электрода
Дополнительные факторы, влияющие на силу сварочного тока
Популярные марки электродов под разную силу сварочного тока

Важность силы сварочного тока

Для определения количества выделяющейся тепловой энергии используют формулу:

Q = (I^2) × R,

в которой:

I – сила тока;

R – сопротивление.

От этих параметров зависит, на какую глубину проплавится при сварке металл. От ампеража в данном случае зависит прочность шва и возможность появления зон непровара.

Превышение нужных значений ведет к тому, что сварочная ванна через прогоревшие насквозь стенки начинает пропускать наружу расплавленный металл.

Только с учетом целого ряда условий можно определить, какой должна быть сила сварочного тока. Рассмотрим, как различные факторы влияют на процесс:

Одним из критериев является диаметр главного расходного материала – электродов. Чем он выше, тем больше необходимые значения ампеража. В среднем, это +30 ампер на каждый миллиметр. Упаковка расходников должна содержать информацию о диапазоне рабочих токов.
Также сила тока, необходимая для сварки, зависит от толщины свариваемых частей. Чем более толстый металл подлежит свариванию, тем больший диаметр стержней необходим для работы. Соответственно, увеличивается ампераж. Это вызвано необходимостью большего количества тепловой энергии для того, чтобы расплавить кромки более толстых заготовок. Также выбор силы сварочного тока осуществляется с учетом общих размеров деталей. Кромки со снятыми фасками тоньше на стыке, что позволяет понизить ампераж.

Следующий немаловажный фактор – особенности сварного шва. Сварка может быть:

однопроходной;
многопроходной.

Вторым типом соединения пользуются, соединяя толстые детали. При этом для каждого из слоев меняют диаметр стержня, изменяя, соответственно, и настройки по амперажу. В корневой части используют электрод диаметром 3 мм, далее пользуясь более толстыми.

На то, какая сила сварочного тока используется в каждом конкретном случае, влияет и положение швов в пространстве. Рекомендуемые величины:

для нижних – 100 % рекомендованного ампеража;
для вертикальных – 85–90 %;
для потолочных – 75 %.

Сварку постоянным током можно производить с двумя видами полярности:

прямой, когда к электроду подведен минусовый полюс;
обратной, если «минус» подключен к заготовке.

От способа подключения зависит то, как распределяется температура по длине дуги, а значит, потребуется и настройка по силе тока.

Расчет силы сварочного тока в зависимости от типа электрода

Сила сварочного тока в каждом конкретном случае выбирается, исходя из таких параметров, как марка и диаметр электродов, пространственное положение швов, особенности соединений, толщина и марка свариваемых деталей. Также выставляемая сила тока зависит от температурных условий, в которых осуществляется сварка.

Показатели качества и надежности сварных швов в значительной степени зависят от выбранного сварочного тока. Чтобы обеспечить стабильный сварочный процесс, следует принимать во внимание все перечисленные параметры и осуществлять сваривание деталей, устанавливая оптимальный ампераж.

Итак, следует запомнить, что между сварочным током и диаметром электродов существует взаимосвязь.

Выбор силы тока при сварке требует ответственного подхода, так как ошибка с большой долей вероятности станет причиной дефектов шва. Когда силы сварочного тока не хватает для того, чтобы проплавить края заготовок, по шву образуются участки непроваров и несплавлений. Если же ампераж слишком велик, существует вероятность прожечь металл насквозь.

Определить требуемую силу тока для сварки несложно, так как на упаковках расходников, в специальной литературе и в сборниках нормативов можно найти нужную информацию. Приведенная ниже таблица содержит рекомендации по настройке ампеража.

Как уже было сказано, приведенные значения подлежат коррекции в зависимости от расположения швов в пространстве. Вертикальные и потолочные швы следует варить, понизив сварочный ток на 10–15 %. Также важно учесть, что для таких соединений нужно использовать электроды не толще 4 мм. Если учесть эти рекомендации, можно ожидать нормального течения процесса сварки без риска прожечь металл или получить непровар.

Регулировку напряжения сварочной дуги рассматривать не будем, так как современные аппараты снабжены автоматизированной функцией настройки этого параметра.

Таблица 1. Диаметр электродов при сварке встык

Основное (электроды УОНИ-13/55, ЦУ-5)

2,5

70–90

ТМУ-21У, ТМЛ-3У, ТМЛ-1У, ЦЛ-39 и др.

90–110

Рутиловое (электроды МР-3, ОЗС-4, АНО-6 и др.)

2,5

70–90

Формула для определения силы сварочного тока:

Iсв = πdэ2 × J / 4,

где dэ – диаметр электрода;

J – допустимая плотность тока.

Приблизительные значения силы тока можно определить по следующим формулам:

Iсв = k × dэ,

Iсв = k1 × dэ1,5,

Iсв = dэ × (k2+α × dэ),

где: к1; к2 и α – эмпирические коэффициенты: к1 = 20–25; к2 = 20 и α = 6.

Сварочный ток, рекомендованный для стержней разного диаметра:

Основное (электроды УОНИ-13/55, ЦУ-5)

2,5

70–90

ТМУ-21У, ТМЛ-3У, ТМЛ-1У, ЦЛ-39 и др.

90–110

Рутиловое (электроды МР-3, ОЗС-4, АНО-6 и др.)

2,5

70–90

Дополнительные факторы, влияющие на силу сварочного тока

Приступая к сварке металлических деталей, первым делом необходимо убедиться, что напряжение в сети достаточно для работы. В норме оно должно быть в пределах 220–230 В. Если напряжение меньше этих значений, следует повышать силу тока, особенно если оно просело ниже 180 В.

При проведении сварочных работ важно учитывать, что использование удлинителя ведет к довольно значимым потерям ампеража. Чем меньшего сечения жилы в кабеле, тем более существенны потери. Также при использовании проводов с недостаточным диаметром жил многократно возрастает нагрузка на них, что ведет к перегреву и даже возможному возгоранию.

Необходимость уменьшения силы сварочного тока при сваривании вертикальных или потолочных швов, о которой упоминалось выше, связана с тем, что нужно избежать стекания жидкого металла под действием силы тяжести.