Качество, надежность и производительность - с доставкой
[email protected]
Artizono

Освоение SMAW: выбор правильных параметров сварки

Последнее обновление:
4 мая, 2024
Поделитесь своим мнением:

Оглавление

Для достижения хороших результатов сварки необходимо выбрать разумные параметры сварки. К основным параметрам дуговой сварки в защитной оболочке относятся тип и полярность сварочного тока, диаметр электрода, сварочный ток, напряжение дуги, скорость сварки и количество сварочных слоев. Конструктивно они также включают в себя паз заготовки, а также вопросы, связанные с до и после сварки.

1. Выбор типа тока и полярности

Выбор типа сварочного тока в основном зависит от типа электродного покрытия, например, низководородные натриевые электроды используют постоянный ток обратной полярности; низководородные калиевые электроды и кислые электроды требуют как постоянного, так и переменного тока, обычно используется переменный ток.

Полярность относится к способу подключения положительных и отрицательных клемм на выходе сварочного аппарата постоянного тока. Подключение заготовки к положительной клемме (сварочный зажим, электрод к отрицательной клемме) называется прямым подключением; подключение к отрицательной клемме называется обратным подключением; низководородные натриевые и калиевые электроды используют обратное подключение. Кислотные электроды могут использовать как переменный, так и постоянный ток, прямое или обратное соединение; при использовании сварочного аппарата постоянного тока используйте прямое соединение для толстых пластин и обратное соединение для тонких пластин.

2. Выбор диаметра электрода

(1) Выбор в зависимости от толщины заготовки

Взаимосвязь между диаметром электрода и толщиной заготовки показана в таблице 5-8. Для первого слоя многослойной сварки с канавкой и для швов в положениях, отличных от плоских, следует использовать электрод меньшего диаметра, чем для плоских швов.

Таблица 5-8 Соотношение между диаметром электрода и толщиной заготовки

Толщина заготовки/мм≤1.5234~56~12>13
Диаметр электрода/мм1.523.23.2 ~44~55~6

(2) Выбор в зависимости от положения сварки

Чтобы получить большую ванну расплава в процессе сварки и уменьшить капание расплавленного металла, диаметр электрода, используемого в плоских сварочных позициях, больше, чем диаметр электрода, используемого в других сварочных позициях при той же толщине заготовки. Максимальный диаметр электрода для вертикальных сварочных позиций не должен превышать 5 мм, а диаметр электрода, используемого для горизонтальной и верхней сварки, не должен превышать 4 мм.

3. Выбор сварочного тока

(1) Выбор в зависимости от диаметра электрода

Метод заключается в том, чтобы обратиться к таблице или рассчитать.

1) Обратитесь к таблице. В таблице 5-9 приведены справочные значения сварочного тока, подходящие для электродов различных диаметров.

Таблица 5-9 Справочные значения сварочного тока для электродов различного диаметра

Диаметр электрода/мм1.622.53.2455.8
Сварочный ток/А25~4040~6550~80100 ~130160 ~210200 ~270260 ~300

2) Рассчитайте по следующей эмпирической формуле:

I=(30 ~ 50)d

Где:

  • d - диаметр электрода, мм;
  • I - сварочный ток, А.

(2) Выберите в соответствии с положением сварки.

Для плоской сварки можно выбрать больший ток. Для горизонтальной, вертикальной и верхней сварки сварочный ток должен быть на 10%~20% меньше, чем для плоских сварочных позиций.

(3) Выберите в зависимости от количества слоев сварки.

Для корневых проходов, особенно при односторонней сварке с двухсторонним формированием, следует выбирать меньший сварочный ток; для заполняющих проходов можно использовать больший сварочный ток, а для покрывающих проходов ток должен быть немного меньше.

Существует несколько способов определить, подходит ли выбранный ток:

1) Наблюдайте за брызгами.

При слишком высокой силе тока крупные частицы жидкого металла вылетают из сварочной ванны с громким хлопающим звуком; при слишком низкой силе тока трудно отличить шлак от жидкого металла.

2) Наблюдайте за формированием сварного шва.

При слишком высокой силе тока проплавление глубокое, шов проседает, а боковые стороны шва подвержены подрезанию; при слишком низкой силе тока шов узкий и высокий, с плохим сплавлением по бокам с основным материалом.

3) Наблюдайте за состоянием плавления электрода.

При слишком высокой силе тока электрод плавится и преждевременно краснеет; при слишком низкой силе тока дуга нестабильна, и электрод прилипает к заготовке.

4. Выбор напряжения дуги

Напряжение дуги в основном определяется длиной дуги. Как правило, длина дуги в 0,5-1 раз превышает диаметр электрода, а соответствующее напряжение дуги составляет 16-25 В. Для основных электродов длина дуги должна быть равна половине диаметра электрода, а для кислотных электродов длина дуги должна быть равна диаметру электрода.

5. Выбор скорости сварки

Скорость сварки может гибко регулироваться сварщиком в зависимости от конкретной ситуации, при этом принцип заключается в обеспечении требуемых внешних размеров сварного шва и качественного проплавления. При сварке материалов, к которым предъявляются жесткие требования по подводу сварочного тепла, скорость сварки следует регулировать в соответствии с технологической документацией. В процессе сварки сварщик должен в любое время регулировать скорость сварки, чтобы обеспечить постоянство высоты и ширины сварного шва.

Если скорость сварки слишком низкая, сварной шов будет слишком высоким или слишком узким, а его форма будет неправильной; при сварке тонких листов он может даже прогореть; если скорость сварки слишком высокая, сварной шов будет узким, что приведет к дефектам неполного проплавления.

6. Выбор количества сварочных слоев

Принцип определения количества сварочных слоев заключается в обеспечении достаточной пластичности металла шва. При условии обеспечения качества сварки для повышения производительности труда используйте для сварки электроды большого диаметра и большой ток.

Как показано на рисунке 5-13, при многослойной и многопроходной сварке низкоуглеродистой стали и обычных низколегированных конструкционных сталей, таких как Q345 (16Mn), количество слоев сварки оказывает незначительное влияние на качество соединения, но если количество слоев слишком мало, а толщина каждого слоя шва слишком велика, это окажет определенное влияние на пластичность металла шва. Для других типов стали следует использовать многослойную и многопроходную сварку, а толщина каждого слоя шва обычно должна составлять ≤4 мм.

Рисунок 5-13 Многослойная сварка и многослойная многопроходная сварка
Рисунок 5-13 Многослойная сварка и многослойная многопроходная сварка

a) Многослойная сварка
b) Многослойная многопроходная сварка
1 ~ 12 Номера проходов для сварки

7. Выбор теплового потока при сварке

Тепловой поток при сварке относится к тепловой энергии, вводимой в единицу длины сварного шва источником сварочной энергии при сварке плавлением, и формула его расчета выглядит следующим образом:

q=IUvη

В формуле q - тепловой поток на единицу длины шва (Дж/мм); I - сварочный ток (А); U - напряжение дуги (В); v - скорость сварки (мм/с); 𝜂 - термический КПД (для дуговой сварки в защитной среде 𝜂 составляет 0,7~0,8; для дуговой сварки под флюсом 𝜂 составляет 0,8~0,95; для TIG 𝜂 составляет 0,5).

Пример: При сварке стали Q345 (16Mn) требуемая тепловая мощность сварки не должна превышать 28 кДж/см. Если сварочный ток составляет 180 А, а напряжение дуги - 28 В, какой должна быть скорость сварки?

Решите I=180A; q=28кДж/см; U=28В

Возьмем 𝜂=0,7

От:

q=IUvη

Это известно:

v=IUqη

Поэтому:

v=0.7×28×18028cm/s=0.126cm/s

Скорость сварки должна составлять 0,126 см/с.

Потребление тепла оказывает незначительное влияние на характеристики сварных соединений из низкоуглеродистой стали, поэтому при дуговой сварке низкоуглеродистой стали в защитной среде потребление тепла обычно не указывается. Для низколегированной стали и нержавеющей стали чрезмерное количество тепла влияет на качество сварных соединений; слишком малое количество тепла может привести к образованию трещин в некоторых сталях в процессе сварки, поэтому при сварке этих сталей необходимо указывать количество тепла.

8. Выбор формы и размера канавки

В процессе дуговой сварки в защитных слоях металла из-за различных структурных форм сварки, разной толщины заготовок и разных требований к качеству сварки формы швов и канавок также различаются. К распространенным формам соединений относятся стыковое соединение, соединение внахлестку, угловое соединение, Т-образное соединение и торцевое соединение. Распространенные формы и размеры сварочных канавок показаны на рисунке 5-14.

9. Часто используемые параметры электродуговой сварки

Параметры электродуговой сварки в различных состояниях см. в таблице 5-10.

Таблица 5-10 Параметры электродуговой сварки в различных состояниях

Пространственное положение сварного шваФорма поперечного сечения сварного шваТолщина заготовки или сварного шва Размер ножки /ммПервый слой сваркиДругие слои сварного шваПодкладочный сварной шов
Диаметр электрода /ммСварочный ток /АДиаметр электрода /ммСварочный ток /АДиаметр электрода /ммСварочный ток /А
Плоская сварка встык2255~60--255~60
2.5~3.53.290 ~120--3.290 ~120
4 ~53.2100~130--3.2100 ~130
4160 ~200--4160 ~210
5200 ~260--5220~250
5 ~64160 ~210--3.2100 ~130
4180 ~210
≥84160 ~2104160 ~2104180 ~210
5220 ~2805220~260
≥124160 ~2104160 ~210--
5220 ~280--
Вертикальная сварка встык2250~55--250~55
2.5~43.280 ~110--3.280 ~110
5~63.290 ~120--3.290 ~120
7 ~103.290 ~1204120 ~1603.290 ~120
4120 ~1603.290 ~120
≥113.290 ~1204120 ~1603.290 ~120
4120 ~1605160 ~200
12 ~183.290 ~1204120 ~160--
4120 ~160
≥193.290 ~1204120 ~160--
4120 ~1605160 ~200
Горизонтальная сварка встык2250~55--250~55
2.53.280 ~110--3.280 ~110
3 ~43.290 ~120--3.290~120
4120 ~160--4120 ~160
5 ~83.290 ~1203.290 ~ 1203.290 ~ 120
4140 ~ 1604120 ~160
≥93.290 ~1204140 ~ 1603.290~120
4140 ~1604120 ~160
14 ~183.290 ~1204140 ~ 160--
4140 ~160
≥194140 ~1604140 ~ 160--
Сварка встык2----250 ~ 65
2.5----3.280 ~110
3 ~5----3.290 ~110
4120 ~160
5 ~83. 290 ~ 1203.290 ~ 120--
4140 ~ 160
≥93. 290 ~ 1204140 ~ 160--
4140 ~160
12 ~183.290 ~1204140 ~ 160--
4140 ~ 160
≥194140 ~1604140 ~ 160--
Стыковая сварка под плоским углом2255~65----
33.2100 ~120----
43.2100~120----
4160 ~200----
5 ~64160 ~200----
5220~280----
≥74160~2005220~230--
5220~2805220 ~230--
-4160 ~2004160 ~2004160 ~220
5220 ~280
Стыковая сварка под вертикальным углом2250 ~ 60----
3 ~43.290 ~120
5 ~83.290 ~120----
4120 ~160
9 ~123.290 ~1204120 ~160--
4120~160
Стыковая сварка под вертикальным углом-3.290 ~1204120 ~1603.290 ~120
4120 ~160
Стыковая сварка под углом2250 ~60----
3 ~43.290 ~120----
5~64120 ~ 160----
≥74140 ~1604140 ~160--
-3.290 ~1204140 ~1603.290 ~ 120
4140 ~ 1604140 ~160
Запрос БЕСПЛАТНОГО предложения
Контактная форма

Последние сообщения
Будьте в курсе новых и интересных материалов на различные темы, включая полезные советы.
Поговорите с экспертом
Свяжитесь с нами
Наши инженеры по продажам готовы ответить на любые ваши вопросы и предоставить быстрое предложение с учетом ваших потребностей.

Запросить индивидуальное предложение

Контактная форма

Запрос индивидуального предложения
Получите индивидуальное предложение с учетом ваших уникальных потребностей в обработке.
© 2024 Artizono. Все права защищены.
Получить бесплатную цитату
Вы получите наш квалифицированный ответ в течение 24 часов.
Контактная форма