Основной задачей нормирования является обеспечение при­менения на производстве технически обоснованных и экономи­чески целесообразных норм расхода электродных материалов в целях осуществления режима ресурсосбережения. Основные по­ложения по нормированию расхода электродных проволок и пок­рытых электродов соответствуют требованиям ДСТУ 3159-95 «Ресурсосбережение. Нормирование расхода сварочных материа­лов. Общие требования, методы определения нормативов при руч­ной н механизированной электросварке».

Норма расхода эго плановый расход материалов на про­изводство единицы продукции в планируемых условиях производ­ства.

Нормативы — поэлементные составляющие норм, которые ха­рактеризуют плановый расход электродных материалов на 1 м шва, плановые размеры технологических отходов и потерн.

В нормы расхода электродных проволок и присадочных прут­ков не включаются потери, входящие в норму естественной убыли, а также расход электродных материалов, связанный с испытанием образцов, ремонтом металлоконструкций, изготовлением оснаст - ‘ки, а также с другими видами расходов, не относящимися к изго­товлению продукции основного производства.

Расход сварочной проволоки сплошного сечения 1-І,, (кг/м шва) можно рассчитать по формуле

Н„ -- MKpK, h 2.. .. .г.^ (з.1)

где М — масса наплавленного металла на 1 м шва; кр — коэффициент расхода сварочной проволоки, учитывающий ее без­возвратные технологические потери и отходы; к„ — коэффициент расхода сварочной проволоки, учитывающий пространственное положение сварного шва.

Параметр М находим но формуле

М = FpL-H)

іде F площадь поперечного сечения наплавленного металла сварного шва, состоящая из суммы площадей элементарных гео­метрических фигур, на которые она может быть разбита и рассчи­тывается но номинальным размерам конструктивных элементов подготовленных кромок свариваемых детален (ГОСТ 5264-80), ем2; р — плотность металла, принятая для сталей равной 7,85 г/см,!; L — длина сварного шва, равная 100 см. Основные тины сварных соединений и формулы для расчета площади попе­речного сечения наплавленного металла шва приведены в табл. 4.22.

Величина кр учитывает потери на угар и разбрызгивание, потери, связанные с удалением концов проволоки перед возбуж­дением дуги и остатков проволоки в шланге держателя полуавто­мата, которые не могут быть использованы для сварки (табл. 5.1).

Таблица 6.1. Зависимость коэффициента расхода сварочной прово­локи от диаметра и силы тока Дпажчр проволоки, м>1 Сила сварочного тока. А Коэффициент pacNo. ia сварочной Проволоки Ар 1,0 90-100 1,04 110-1:30 1,03 1,2 I50-180 1.04 180-220 1,03 220-250 1,02 м 260-320 1,03 1.6 320-380 1,03 2.0 350-450 1,03 |

В зависимости от положения шва в пространстве параметр к„ принимает следующие значения: в нижнем положении — 1,0; полувертикалыюм (наклонном) — 1,05; вертикальном и горизон­тальном — 1,1; потолочном •- 1,2.

При сварке порошковой проволоки норма ее расхода на метр ліва в общем виде определяется нз формулы

I Н1и, = Мкр, , (5.3)'

где кр = 1,15+1,30 в зависимости от марки проволоки. При укруп-; ценных расчетах для сварки в среде защитных газов кр порошко­вой проволоки принимается равным 1,21.

При выполнении прерывистых швов (Т2, Т4, Т5, Н1, НЗ) норму расхода порошковой проволоки определяют, исходя из со­ответствующих нормативов с учетом корректировки на модуль шва

где Нр. п норма расхода проволоки на выполнение прерывистого

шва, кг; Л„ .... длина провара, мм; t шаг шва, мм.

Норма расхода защитного газа па изделие при использовании технологий сварки плавящимся и пснлавящимся электродом

может быть определена по формуле

II і Q, JL,„ "Ь (2 доп» (а.5)

где Qr — удельный расход газа на 1 м шва данного типоразмера, дм3/мип; /1,„ — длина шва, м; Q,,on — дополнительный расход газа на подготовительные и заключительные операции (продувку газовых коммуникаций перед началом сварки, защиту' вольфра­мового электрода от окисления после окончания сварки при использовании технологии сварки неплавяшимся электродом, на­стройку режимов сварки и др.), дм3/мин.

Удельный расход защитного газа определяется но формуле

'' ' О, - (5.6)

где с/г — оптимальный расход защитного газа по ротаметру, дм3/мин; ta машинное (основное) время сварки одного метра шва, мин.

Дополнительный расход защитного газа £)ЛОц (дм3/мин) на 11 од готов и тел ьн ы с и заключительные операции не зависит от ско­рости сварки

Одоп — Г, (5.7)

где t„.3 — время на подготовительно-заключительные операции, мин, при сварке неплавящимся электродом t„.3~ 0,2 мин, а при сварке плавящимся электродом t„.:, = 0,05 мин. Норма расхода защитного газа, рассчитанная по формуле, при сварке коротких ш вон (менее 50 мм) и при сварке арматуры диаметром менее 20 мм, должна быть увеличена на 20 % общего расхода газа. При исполь­зовании для сварки ТИГ и МИГ газовой защиты обратной стороны шва дополнительный расход газа определяется умножением qr на коэффициент 1,3— 1,5.

Согласно другой методике объем защитного газа и газовых сме­сей для защиты зоны горения дуги рассчитывается по формуле

Qi- ~ Qy. i'Co + tc. u),

где Qy. r — удельный расход защитного газа за единицу времени (табл. 5.2); £с.„ — коэффициент, учитывающий серийность про­изводства, который для мелкосерийного производства 12 с (0,2 мин), для крупносерийного и массового производства 6 с (0,1 м).

Основное время сварки плавящимся электродом можно опре­делить но формуле s ■; 7/ ... ~

где тп — удельная масса наплавленного металла шва данного типоразмера, кг/м; а„ — коэффициент наплавки, г/(А-ч); /с„ — сила сварочного тока, А.

Основное время при сварке плавящимся и неплавящимся элек­тродом можно также вычислить по формуле

(<> 60/Vcm, м '■ ' (5.10)

-

где Осв — средняя скорость сварки, м/ч. щ<.м о -

Таблица 5.2. Средние показатели удельного расхода защитного газа и газовых смесей Ди а метр н р< >во.'кж11. Сила сварочного Удельный расход защитного гала (oicceii) ,мм тока, Л >г* с-10“4 дм* мин 1,0 90-160 1,83-2,00 11-12 1.2 150-180 2,33-2,50 14-15 I80-250 2,50-2,67 15-16 1,4 220-250 2,50-2,67 15-16 250-320 2,67-2,83 16-17 1 1,6 320-350 3,00-3,33 18-20 350-380 3,33-3,67 20-22 2.0 350-380 3,33-3,67 20-22 420-450 3,67-4,00 22-24 I Примечание. Показатели прнисдсим для технологии сварки в МИГ МАГ средах. |

Оптимальные значения qr, hu, vn, задаются режимом сварки, характерным для данного технологического процесса, и уточня­ются при отработке технологии сварки.

Нормы расхода электроэнергии разрабатывают в соответствии с нормативами расхода электроэнергии на 1 м сварного шва или 1 кг наплавленного металла, которые определяют в зависимости от марки проволоки, типа сварных соединений, толщины сварива­емого металла и режима сварки.

Норма расхода электроэнергии па изделие ч

Н

НII,-U - ' (5,11)

і = і t'C a

где Hэл(кг) — норматив расхода электроэнергии па ї м і-го свар­ного шва (1 кг наплавленого метала), кВт-ч/м; М; — масса г-го сварного шва, кг.

Норматив расхода электроэнергии па выполнение 1 м сварного соединения или на 1 кг наплавленного металла может быть описан следующей формулой:

(/>.|(кг) — •Эом(кг) + Зх. х(кг),

где Зом(кі-) — расход электроэнергии при сварке, кВт-ч/м (кг); 'Зх. х(кг) — удельные потери электроэнергии и период холостого хода, кВт-ч/м (кг) и случае использования источников питания, которые не отключаются в период, когда дуга не горит.

Значение 30м на 1 м сварного соединения (1 кг наплавленного металла) вычисляют по формуле

где U — напряжение на дуге, В; (■о(кг) основное время сварки,1 м (наплавки 1 кг металла) сварного соединения, ч/м (ч/кг); Л — КПД источника питания дуги, %.

Основное время сварки to 1 м шва (наплавка 1 кг металла)

(<1]0И, ... (.1-11)

Значение КПД при сварке в защитных газах плавящимся и неплавящимся электродом зависит от типа используемого вы­прямителя и колеблется от 71 до 75 %. Инверторные источники питания дуги имеют более высокий КПД, который колеблется от 78 до 86 %.

Нормативный расход электроэнергии, необходимой для полу­чения 1 кг наплавленного металла, для выпрямителей составляет

3- 5, а преобразователей и многоиостовых источников питания —

4- 7 кВт-ч/кг.

В норму времени на выполнение сварочных работ входит вспо­могательное время. Оно состоит из времени, затрачиваемого па установку детали па рабочее место, снятие детали, поворота или перемещения ее в процессе сварки, включения и выключения рубильника источника питания дуги, смены электродной прово­локи, перехода с одного места сварки на другое, очистки кромок и шва до и в процессе сварки, перехода от одного участка шва к другому при сварке прерывистым швом, промера и осмотра шва, клеймения и уборки изделия и других операций, необходимых для выполнения основной работы.

Подготовительно-заключительное нремя состоит из затрат вре­мени на подучение задания, инструктаж, получение электродных материалов после прокалки (порошковые проволоки), травления (алюминиевые проволоки и присадочные прутки), замены балло­нов с защитными газами и их смесями (если нет централизованной подачи газа), настройку оборудования, сдачу готовой продукции и др.

Время, затрачиваемое па обслуживание рабочего места, отдых и личные надобности, включает время на уборку рабочего места и аппаратуры.

Обычно подготовительно-заключительное и вспомогательное время, а также время на обслуживание рабочего места и отдых составляет при механизированной и ручной сварке в среде защит­ных газов плавящимся и неилавящимся электродом 30-50 % ос­новного времени.