Производительность процесса электрической сварки плавлением в единицу времени в зависимости от способа сварки оценивается по-разному, например: а) при сварке плавящимся электродом она может оцени­ваться по двум признакам: по массе расплавленного электродного металла тэ или массе наплавленного ме­талла тн, определяемого как избыток массы изделия по­сле сварки; б) при сварке неплавящимся электродом с вве­дением дополнительного металла — по массе дополни­тельно наплавленного металла тд; в) при сварке непла­
вящимся электродом без ввода дополнительного металла — по массе расплавленного основного металла тр.

Масса расплавленного электродного металла (г) за время горения дуги может быть определена по формуле

тэ — схэ/свД

где аэ — коэффициент плавления электродного металла, показывающий массу электродного металла в граммах, расплавленного сварочным током 1 А в единицу времени (обычно в 1 ч), измеряется в граммах на 1 А*ч, г/(А-ч); /св — сварочный ток, A; tD — время горения дуги (ос­новное время сварки), ч.

Так как во время сварки часть электродного металла теряется на испарение и разбрызгивание, то масса наплав­ленного металла будет обычно меньше массы расплавлен­ного электродного металла. Масса наплавленного металла может быть определена по формуле

тн —

откуда

(17)

где та — масса наплавленного металла, г; аа — коэффи­циент наплавки, показывающий, сколько металла с пла­вящегося электрода под действием силы сварочного тока в 1 А перейдет на основной металл в единицу вре­мени.

Но, как ранее указывалось, часть электродного металла в процессе сварки теряется на испарение и разбрызгивание, при ручной сварке плавящимся электродом — на огарки, а при полуавтоматических и автоматических способах сварки — на неиспользуемые куски электродной прово­локи, остающейся в шлангах держателей полуавтоматов и головок автоматов и т. п. Поэтому, чтобы правильно определить количество необходимых электродов или электродной проволоки, следует учитывать потери элект­родного металла.

Потери электродного металла оцениваются коэффи­циентом потерь ф, который для способов электрической сварки плавящимся электродом может быть определен по формуле

юо = (і - -^Л100%

(18)

или

<*!« = «Э (1 — ь)- (19)

Из уравнения (19) следует, что, зная коэффициенты плавления и потерь, можно определить коэффициент наплавки.

Коэффициент плавления, как правило, больше," чем коэффициент наплавки. Однако в тех случаях, когда по­тери электродного металла мо­гут в той или иной мере компен­сироваться переходом в шов металла, из покрытия за счет ферросплавов, металлов восста­новленных из окислов, желез­ного порошка, вводимого в по­крытие, или присадочного ме­талла, вводимого в плавильную зону в процессе сварки, коэф­фициент наплавки может ока­заться больше коэффициента плавления. Введение в покры­тие железного порошка в коли­честве 30—50 % от массы по­крытия дает возможность полу­чить ссн на 20—30 % больше аэ. В этом случае коэффициенту потерь условно приписывают отрицательное значение.

Коэффициенты аа, ан, ф - ме­няются в зависимости от спо­соба сварки, марки электродов, плотности тока на элек­троде, полярности тока, состава атмосферы дуги, на­пряжения на дуге.

При электрошлаковой сварке ссэ в 1,5—2,0 раза боль­ше, чем при сварке под флюсом.

Зависимость ан и аэ от силы сварочного тока при сварке в среде углекислого газа С02 по сравнению со сваркой под слоем флюса (при одинаковых условиях) может быть представлена на рис. 31, из которого видно, что увеличение сварочного тока приводит к увеличению аэ и ан и что а„ при сварке в среде С02 значительно превы­шает коэффициент наплавки при сварке под слоем флюса. Это объясняется тем, что потери теплоты на лучеиспуска­ние, испарение и унос каплями разбрызгиваемого металла

при сварке в среде СО.> меньше количества теплоты, рас­ходуемого на плавление флюса при сварке под флюсом. Из графика также следует, что при сварке в среде С02 с увеличением тока наблюдается уменьшение разности аэ—ан, что равнозначно уменьшению ф. Это объясняется тем, что при больших плотностях тока наблюдается струй­ный переход капель металла с электрода в шов, в связи с чем уменьшаются потери металла на разбрыз­гивание.

Влияние полярности на коэффициент плавления и наплавки объясняется изменением теплового баланса ка­тодного и данного участков сварочной дуги. Так, при сварке плавящимся электродом под флюсом, в среде С02ан значительно выше при прямой полярности, чем при об­ратной.

Значения коэффициентов плавления, наплавки и по­терь для некоторых марок электродов приведены в табл. 3.