2.5.1. Ручная дуговая сварка

При ручной дуговой сварке к параметрам режима сварки относятся сила сварочного тока, напряжение, скорость перемещения электрода вдоль шва (скорость сварки), род тока, полярность и др.

Определение режима сварки обычно начинают с выбора диаметра электрода d_Э. Он выбирается в зависимости от толщины свариваемого металла δ при сварке стыковых швов и от катета k при сварке угловых и тавровых соединений (табл.2.5.).

Таблица 2.5. Зависимость диаметра электрода от толщины свариваемого листа

Толщина листа, δ мм	1- 2	3	4-5	6-10	10-15	16 – 20	20
Катет шва k, мм	2	3	4,5	5	6 – 8	16	20-
Диаметр электрода dэ, мм	1,6-2,0	2,0-3,0	3,0-4,0	4,0-5,0	5,0	5 – 6	6 – 10

При сварке металла угловыми швами катет швов назначается из расчета на прочность, но не более минимальной толщины. При многопроходной сварке первый проход выполняется электродами d_эл =3-4 мм.

В многослойных стыковых швах первый слой выполняют электродом 3–4 мм, последующие слои выполняют электродами большего диаметра.

Сварку в вертикальном положении проводят с применением электродов диаметром не более 5 мм. Потолочные швы выполняют электродами диаметром до 4 мм.

Сила сварочного тока, А, рассчитывается по формуле

,

где d_Э – диаметр электрода, мм.

К – коэффициент, равный 25–60 А/мм (табл. 2.6.);

Таблица 2.6. Коэффициент К в зависимости от диаметра электрода d_Э

dЭ, мм	1-2	3-4	5-6
К , А/мм	25-30	30-45	45-60

Силу сварочного тока, рассчитанную по этой формуле, следует откорректировать с учетом толщины свариваемых элементов, типа соединения и положения шва в пространстве.

Если толщина металла δ ≥ 3d_Э, то значение I_СВ следует увеличить на 10–15%.

Если же δ ≤ 1,5d_Э, то сварочный ток уменьшают на 10–15%.

При сварке угловых швов, значение тока должно быть повышено на 10–15%.

При сварке в вертикальном или потолочном положении значение сварочного тока должно быть уменьшено на 10–15%.

Таблица 2.7. Зависимость катета сварного шва от силы тока

Катет сварного шва, мм	Сварочный ток, А
2	110
3	140
4	240
5	300
6	340

Для большинства марок электродов, используемых при сварке углеродистых и легированных конструкционных сталей, напряжение дуги U_Д= 22 ÷ 28 В.

Расчет скорости сварки, м/ч, производится по формуле:

,

где α_Н – коэффициент наплавки, г/А· ч (принимают из характеристики выбранного электрода (Л.21. по табл. 4,5, 6, 7 приложения );

F_ШВ – площадь поперечного сечения шва при однопроходной сварке (или одного слоя валика при многослойном шве), см²;

ρ – плотность металла электрода, г/см3 (для стали ρ =7,8 г/см³).

Глубиной проплавления (провара) задаются конструктивно, исходя из толщины металла.

Для однопроходного стыкового шва глубина проплавления (провара) h_ПР, мм, выбирается из условия:

h_ПР = (0,7...0,8)δ,

где δ - толщина свариваемого металла, мм.

Для двухсторонней сварки глубина проплавления (провара) h_ПР, мм, выбирается из условия:

h_ПР = δ/2 + (2…3)

и должна составлять не менее 60% толщины свариваемых деталей.

Для угловых швов глубина проплавления может быть принята:

h_ПР = 0,6δ

Таблица 2.8. Число слоев сварного шва

Толщина свариваемой стали δ, мм	1,0–5,0	5,5–8,0	8,5–10,0	10,5–14,0	14,5–16,0
Число слоев n	1	2	3	4	5