Меню

Плотность сварочного тока в электроде

Подбор силы тока и диаметра электрода

Выбор режима ручной дуговой сварки

Под режимом сварки понимают группу контролируемых параметров, определяющих ее условия. Параметры режима сварки подразделяют на основные и дополнительные.

К основным параметрам режима ручной сварки относят Силу тока, род и полярность тока, напряжение на дуге, диаметр электрода и скорость сварки. К дополнительными параметрам, состав и толщина покрытий электрода, положение электрода и положение изделия при сварке.

Самым важным и первичным этапом в определение режимов сварки является подбор диаметра электродов. Диаметр электрода выбиратеся в зависимости от толщины металла и пространственного положения сварного шва и вида соединения. Примерное соотношение между толщиной металла S и диаметром электрода при сварке шва приведено в таблице ниже. Пространственные положение в которых можно варить электродами указана на пачке. Подробнее об обозначении характеристик электродов и их расшифровке читайте в статье Покрытые электроды, характеристики, технические требования. Классификация, маркировка ГОСТ 9466-75

Сварные шва вертикальные, горизонтальные и потолочные вне зависимости от толщины металла варят электродами диаметром как правило 3 мм максимум до 4 мм, чтобы избежать стекание жидкого металла и шлака из сварочной ванны.

Также корень шва выполняют электродами диаметром не более 3 мм, для обеспечения полного провара, а последующие слои шва выполняют электродами большего диаметра.

Настройка силы тока в зависимости от диаметра электрода

Силу сварочного тока выбирают в зависимости от марки и диаметра электрода, при этом учитывают положение шва в пространстве, вид соединения, толщину и химический состав свариваемого металла, а также температуру окружающей среды. Сварочный ток — один из главных параметров процесса сварка, от которого зависит качество и надежность полученного сварного шва. При учете всех указанных факторов необходимо стремиться работать на оптимально возможной силе тока обеспечивающем стабильный процесс сварки.

Важно: Сварочный ток и диаметр электрода взаимосвязаны.

Сварка, подбор силы тока

К выбору сварочного тока нужно подходить ответственно! Неправильно выбранный сварочный ток приведет к дефектам. При слишком большой силе тока будут получать прожоги свариваемых деталей. При недостаточной силе сварочного тока металл не будет плавиться получаться непровары и несплавления.
Ничего сложного в выборе сварочного тока нет. Рекомендации по выбору силы тока можно найти на пачке с электродами или в справочниках и нормативных документах. Рекомендованные усредненные значения сварочного тока приведены в таблице ниже. В зависимости от пространственного положения сварного шва, значение силы тока необходимо корректировать, так для сварки вертикальны и потолочных швов силу тока уменьшают на 10-15%. Не следует забывать, что для этих положений сварки диаметр электрода не должен превышать 4 миллиметров. При следовании этим правилам процесс сварки будет идти стабильно и металл не будет стекать из сварочной ванны. Подробней про технику сварки в различных пространственных положениях читайте в статье: Техника ручной дуговой сварки покрытыми электродами

Напряжение сварочной дуги на аппаратах выставляется автоматически, так что этот параметр не рассматриваем

Таблица 1 — Выбор диаметра электрода при сварке стыковых соединений

Толщина деталей, мм 1,5-2,0 3,0 4,0-8,0 9,0-12,0 13,0-15,0 16,0-20,0 более 20
Диаметр электрода, мм 1,6-2,0 3,0 4,0 4,0-5,0 4,0-5,0 4,0-5,0 4,0-5,0

Таблица 2 — Выбор диаметра электрода при угловых и тавровых соединений

Катет шва, мм 3,0 4,0-5,0 6,0-9,0
Диаметр электрода, мм 3,0 4,0 5,0

Силу сварочного тока определяют по формуле

где dэ — диаметр электрода (электродного стержня), мм;

j — допускаемая плотность тока, А/мм 2 .

При приближённых подсчётах величина сварочного тока может быть определена по одной из следующих формул:

где dэ — диаметр электрода (электродного стержня), мм;

k1, k2, α — коэффициенты, определённые опытным путём:

Рекомендации по выбору силы тока можно найти на пачке с электродами или в справочниках и нормативных документах.

Рекомендуемые значения сварочного тока для электродов различных диаметров

Покрытие электрода Диаметр электрода, мм Ток, А
Основное (электроды УОНИ-13/55, ЦУ-5, 2,5 70-90
ТМУ-21У, ТМЛ-3У, ТМЛ-1У, ЦЛ-39 и др.) 3,0 90-110
4,0 120-170
5,0 170-210
Рутиловое (электроды МР-3, ОЗС-4, АНО-6 и др.) 2,5 70-90
3,0 90-130
4,0 140-190
5,0 180-230

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

Источник

Расчет силы тока при сварке

Качественная сварка невозможна без точного и правильного расчета силы тока – важнейшего параметра в технологии сварочных работ. Если этот показатель слишком низкий, стержень будет залипать, и поджига дуги не произойдет. Напротив, если выбраны слишком высокие токи, электродуга зажжется хорошо, но возможно прожигание металла детали. Кроме того, и сам стержень сгорит быстрее, чем положено, особенно, если он небольшого диаметра.

Как же рассчитать необходимую мощность? Каким током варить электродом того или иного диаметра? Давайте посмотрим деально.

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.

Читайте также:  В методе интерференцтерапии используют токи

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.

Источник

Характеристики электродов

Электрод представляет собой металлический или неметаллический стержень с обмазочным покрытием. Данный материал является важной составляющей для проведения сварочных работ. Наиболее актуальной классификацией является разделение расходников на марки. Благодаря наличию схожих свойств существует разграничение на типы, каждый из которых имеет собственное назначение использования. В этой статье мы рассмотрим подробности про сварочные электроды: описание и характеристики, которые напрямую влияют на проведение сварочных работ.

  • Технические характеристики электродов
    • Химический состав металла
    • Химический состав покрытия электродов
    • Коэффициент наплавки при ручной дуговой сварке
    • Диаметр
    • Температура прокалки
    • Масса наплавленного металла при сварке
    • Временное сопротивление разрыву
    • Ударная вязкость электродов
    • Относительное удлинение
    • Материал стержня электрода
    • Плотность
  • Фасовка
  • Упаковка

Технические характеристики электродов

Электроды и их характеристики представляют собой перечень параметров, каждый из которых напрямую влияет на выбор сварочных материалов. Ниже представлены наиболее весомые свойства.

Химический состав металла

Одним из определяющих факторов при выборе сварочных материалов является химический состав свариваемого металла или сплава. Потому как в зависимости от состава разнятся механические свойства: временное сопротивление разрыву, ударная вязкость, относительное удлинение, угол изгиба. Данные черты определяют “поведение” металла во время сварочных работ. Поэтому перечисленные характеристики необходимо учитывать при выборе конкретной марки электрода, а определяются они в значительной степени видом покрытия.

Химический состав покрытия электродов

elektrody-ok-48

Выделяют четыре основных вида покрытия, в зависимости от химического состава:

1. Основой для рутиловых электродов служит минерал рутил, остальными компонентами являются кремнезем, карбонат магния или кальция, а также ферромарганец.

2. Целлюлозное покрытие может включать в состав органические смолы, тальк, целлюлозу и разные ферросплавы.

3. В состав электродов с основным видом обмазки входят карбонаты магния и кальция.

4. Кислое покрытие включает оксиды железа и марганца.

Химический состав оказывает влияние на следующие важные факторы:

  • стабильность электрической дуги;
  • вязкость расплавленного металла и шлака;
  • особенности поведения металла во время проведения работ.

Коэффициент наплавки при ручной дуговой сварке

Одной из основных характеристик является коэффициент наплавки электродов. Данный параметр выражается в виде величины расплавленного металла электрода, которая пошла на формирование сварного шва, без потерь. Фактически, отвечая на вопрос “что называется коэффициентом наплавки”, можно сказать – это величина производительности или эффективности работ.

Говоря о коэффициенте наплавки невозможно не упомянуть другую индивидуальную характеристику электродов – коэффициент расплавления. Это та часть массы прутка, которая под воздействием тока переходит в расплавленный металл за интервал горения дуги в один час. При этом следует учитывать, что не вся масса идет на формирование соединения. Во время сварки происходят такие явления, как разбрызгивание, испарение и выгорание металла. Данный параметр зависит от состава обмазки и проволоки, полярности и плотности тока сварного соединения.

Сварочные электроды «УОНИ-13/55» в упаковке.

Сварочные электроды «УОНИ-13/55» в упаковке.

Чаще всего сварщиков интересует коэффициент наплавки сварочных материалов УОНИ-13/55. Данная марка является одной из самых востребованных благодаря наличию целого спектра достоинств и оптимальным характеристикам. Также распространенными среди мастеров сварочного дела являются электроды типа Э42. С их помощью можно проводить сварку во всех положениях, что значительно упрощает работу специалиста.
[ads-pc-2][ads-mob-2]

Диаметр

Важной характеристикой при выборе сварочных материалов является диаметр стержня электрода. При определении данного значения нужно, прежде всего, учитывать толщину свариваемых деталей, марку металла и его состав, разновидность сварного соединения, форму кромок и т.д.

Проанализировав предложения производителей и продавцов, можно понять какого диаметра бывают электроды. Здесь также важна величина длины прутка. Каждый изготовитель разрабатывает и предлагает свой выбор размеров. Несмотря на общую схожесть, в сетке величин каждого бренда имеются свои нюансы в соотношении. Более того, для избежания возможных проблем во время выполнения работ, следует точно знать какого диаметра бывают сварочные электроды определенной марки.

Читайте также:  Вещество практически не проводящее электрический ток называется

В процессе выбора можно ориентироваться на следующие данные:

  • Расходники диаметром 1 мм. применяются для сваривания изделий толщиной 1,5 мм.; сила тока не более 25А.
  • Диаметр 1,6 мм. и длина 20-25 см. предназначены для работы с деталями не более 2 мм.; сила тока – 20-25А.
  • Прутки диаметром 2 мм. выпускаются длиной 25 или 30 см. используются для сварки конструкций толщиной 2 мм.; сила тока – 70А.
  • Изделия диаметром 2,5 мм. могут иметь длину 25-30 см. С их помощью варят металл до 3 мм.; сила тока – 70-100А.
  • Наиболее востребованы расходники диаметром в 3 мм., их длина может составлять 30, 35 и 45 см. Применяются для работы со сталями толщиной до 50 мм.; сила тока – до 140А.
  • Электроды диаметром 4 мм. подходят как для бытовых сварочных аппаратов, так и для профессионального оборудования; длина – 35 и 45 см. Толщина изделий не должна превышать 1 см.; сила тока – 220А.
  • Сварочные материалы диаметром от 5 до 12 мм. применяются исключительно при работе с мощным специализированным оснащением.

Ознакомившись с вышеперечисленными сведениями, специалист любого уровня легко сможет определить какие бывают электроды для сварки и при каких условиях они применяются.

Температура прокалки

Процедура прокаливания представляет собой процесс, главной целью которого является уменьшение количества влаги в обмазке электрода. Прокалка важна для комфортного проведения сварочного процесса и для получения качественного изделия. Проводить её можно несколькими способами.

Большинство мастеров предпочитают использовать печи. В данном случае качество просушки не вызывает нареканий. С помощью термостата, которым оборудована печь, устанавливается точная температура прокалки электродов.

Некоторые специалисты в области сварки выбирают “народные” методы прокаливания. Такие способы используются, когда сварка носит бытовой характер. Потому как при обработке в домашних условиях, сложно настраивается необходимая температура сушки электродов.

Два основных параметра: продолжительность и температура прокаливания электродов – могут значительно различаться, но они всегда указываются на упаковке сварочных материалов.

Масса наплавленного металла при сварке

Масса наплавленного металла – это величина, помогающая определить расход материалов на один метр сварного шва. Рассчитывается данный параметр по следующей формуле:

N = G * K,
где
N – норма расхода сварочных материалов на один метр сварного шва;
G – масса наплавленного металла сварного шва, длина которого равна 1 метру;
K – коэффициент перехода от массы наплавленного металла к расходу материалов для сварки.

Временное сопротивление разрыву

Временное сопротивление разрыву или предел прочности является одним из механических свойств металла шва, определяется следующим образом – сопротивление материала деформации и разрушению. Воспринимая данное понятие в рамках сварочного процесса, можно сказать, что это свойство металлов воспринимать воздействие электрического тока, не разрушаясь.

Каждый вид материала имеет собственно значение предела прочности, которое прописано в государственных стандартах. Однако, на практике реальные величины могут иметь другие значения из-за множества факторов. При выборе электродов данный параметр играет немаловажную роль.

Каждый тип расходников предназначен для работы с определенными сталями, которые обладают конкретными величинами прочности. В качестве примера рассмотрим маркировку электродов типа Э42. Две стоящие следом за буквой “Э” цифры обозначают минимальное временное сопротивление разрыву, измеряемое в кгс/мм2.
[ads-pc-3][ads-mob-3]

Ударная вязкость электродов

Ударная вязкость является ещё одним из механических свойств металла сварного соединения. Ударной вязкостью принято считать способность металлов (или других материалов) поглощать энергию нагрузки, которая на него оказывается. Данная характеристика должна учитываться при выборе сварочных расходников, потому как именно она является одним из показателей прочности всего сваренного изделия. То есть параметр показывает надежность готового изделия.

Относительное удлинение

Относительное удлинение является третьим механическим свойством и характеризует пластические свойства металла при статических нагрузках. При сваривании некоторых типов сталей: Э42А, Э46А и Э50А – к металлу шва предъявляются повышенные требования по данному параметру. При выборе электрода следует учитывать все перечисленные нюансы.

Материал стержня электрода

Стержень электрода является его основным элементом, на производство которого идет сварочная проволока диаметром от 1,6 мм. до 12 мм. Стержень расплавляется от дуги и заполняет ванну, в результате чего и получается сварной шов.

Марки проволоки делятся на три основные группы:

  • углеродистая содержит не более 0,12% углерода, предназначена для сварки низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и некоторых низколегированных сталей;
  • легированные используются для сварки низколегированных, конструкционных, теплостойких сталей; проволока изготавливается из соответствующих марок легированной стали;
  • высоколегированные применяются для сварки хромистых, хромоникелевых, нержавеющих и других легированных сталей.

Химический состав сварочной проволоки должен соответствовать составу свариваемого металла.

Плотность

Физические свойства шлаков, образующихся во время сварочных работ, оказывают значительное влияние как на сам процесс сварки, так и на формирование соединения. Во всех электродных покрытиях при их плавлении плотность шлака должна быть ниже плотности металла, что обеспечит его всплывание из сварочной ванны.

Фасовка

В качестве тары для упаковки могут использоваться:

  • пластмассовые коробки;
  • коробки из металлических сплавов с функцией герметизации;
  • картонные коробки; для сохранности стержней данный вид тары упаковывается в полиэтиленовую или термоусадочную пленку;
  • коробки или пачки из картона также оборачиваются упаковочной или мешочной влагопрочной бумагой;
  • для повышенной герметичности возможно упаковывание материалов в пачки, завернутые в бумагу, а затем упаковывающиеся в полиэтилен.
Читайте также:  Второй закон кирхгофа в цепях переменного тока

Пачки и коробки имеют следующие формы фасовки: 1 кг.; 5 кг. Для них существует несколько вариантов упаковки:

  • ящики из тарного или гофрированного картона;
  • ящики из древесноволокнистых плит;
  • деревянные ящики;
  • многооборотные ящичные металлические поддоны закрытого типа;
  • крупногабаритные деревянные ящики.

Каждый параметр расходников влияет на размеры упаковки и на ее вместительность. Также все это зависит ещё и от производителя, который самостоятельно занимается формированием тары.

Упаковка

Каждая коробка или пачка должна быть снабжена этикеткой или маркировкой, на которой указана следующая обязательная информация:

  • изображение Государственного знака качества;
  • наименование (товарный знак) предприятия-производителя;
  • номер партии и дата изготовления;
  • тип, марка и диаметр электродов;
  • масса нетто партии;
  • марка сварочной проволоки электродных стержней;
  • рекомендуемые режимы сварочного тока;
  • фактический химический состав наплавленного металла;
  • фактические значения показателей механических и специальных свойств металла шва, наплавленного металла или сварного соединения, являющихся приемо-сдаточными характеристиками электродов конкретной марки.

Данный перечень может включать другие дополнительные сведения.

Внешний вид упаковки может помочь покупателю распознать контрафактные сварочные материалы. Рассмотрим пример упаковки настоящих и поддельных электродов LB-52U.

QR-код оригинальных расходников имеет мелкие элементы, бело-песочного оттенка. В коде содержится техническая информация о данной партии, которая должна совпадать со стоящей на пачке маркировкой.

QR-код поддельных прутков крупный, ярко-белого цвета. В коде нет технических сведений, только ссылка на сайт.

Под QR-кодом расположен логотип, рядом с которым расположена надпись: на оригинальных материалах здесь указано “MADE IN JAPAN”; на поддельных – китайские иероглифы.

После осмотра коробки, открываем упаковку и изучаем внешний вид электродов.

На оригинальных сварочных прутках печать марки хорошо различима, легко читаема и нанесена строго поперек.

Поддельные стержни имеют нечеткие надписи на обмазке, со смещением по окружности.

Маркировка краской находится на одном уровне и выполнена без наплывов, что характеризует оригинальные электроды.

Наплывы и разный уровень маркировки означает, что перед мастером подделка.

Качественная и герметичная упаковка позволяет сохранять электроды от попадания влаги и других отрицательных влияний. При содержании сварочных материалов в оптимальных условиях, срок их годности практически неограничен. Если сварочные материалы подверглись воздействию неблагоприятных факторов, то следует провести необходимую процедуру прокаливания.

Источник



Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Плотность — сварочный ток

Плотность сварочного тока достигает 200 — 250 А / мм2, в то время как при ручной дуговой сварке не превышает 15 А / мма. [2]

Плотность сварочного тока при ШП для флюса АН-8 принимают 0 5 — 0 6 МА / м2 ( А / мм2), а глубину шлаковой ванны-не более 20 — 35 мм, так как при большей глубине возможно образование непроваров. [3]

Плотность сварочного тока при ШП для флюса АН-8 принимают 0 5 — 0 6 МА / м2 ( А / мм2), а глубину шлаковой ванны-не более 20 — 35 мм, так как при большей глубине возможно образо ванне непроваров. [4]

Плотность сварочного тока можно на 10 — 15 % повысить при замене непрерывного 1Вращания роликов прерывистым ( шаговым), при котором импульс сварочного тока протекает при неподвижных роликах, а деталь перемещается во время паузы. В этом случае отсутствует дополнительный нагрев в контакте ролик — деталь из-за повышенного в связи с движением ролика контактного сопротивления; увеличивается количество вводимой электрической энергии на единицу площади контакта ( при движении ролика количество вводимой энергии снижается с увеличением скорости сварки); улучшаются условия охлаждения. [5]

Увеличение плотности сварочного тока и длины ( напряжения) дуги ведет к изменению характера расплавления и переноса электродного металла, перехода от сварки короткой дугой с короткими замыканиями к процессу с редкими короткими замыканиями или без них. В сварочную ванну электродный металл переносится нерегулярно, отдельными крупными каплями различного размера ( рис. 3.48, б), хорошо заметными невооруженным глазом. [7]

Сила и плотность сварочного тока , напряжение на дуге и скорость сварки являются основными параметрами сварочного режима. [8]

При полуавтоматической сварке плотность сварочного тока значительно больше, чем при автоматической сварке. Благодаря этому, а также мелкой грануляции флюса при полуавтоматической сварке глубина проплавления свариваемого металла и коэффициент наплавки получаются значительно большие, чем при автоматической сварке на тех же режимах. Зависимость глубины проплавления Л от величины сварочного тока и диаметра проволоки представлена на фиг. [9]

Условные обозначения: / — плотность сварочного тока ; — апл — коэффициент наплавки; / гпр — глубина проплавления. [10]

Первые два фактора способствуют резкому увеличению плотности сварочного тока по сравнению с ручной сваркой. [11]

Сварка на обратной полярности допускает значительные колебания плотности сварочного тока по величине без нарушения устойчивости и снижения качества шва. [12]

Сварка толстой проволокой отличается от сварки тонкой проволокой более низкой плотностью сварочного тока и более высоким напряжением дуги, вызывающим большее окисление металла шва. [13]

При электрической дуговой сварке дуга горит устойчиво, если плотность сварочного тока не ниже определенного значения. [14]

Изменение формы частей статической характеристики зависит в основном от плотности сварочного тока . Сварка в среде углекислого газа, как правило, производится на токе высокой плотности, поэтому для нее характерен участок 3, в котором следует различать участок 4, характерный для сварки толстой проволокой, и участок 5, характерный для сварки тонкой проволокой. [15]

Источник