Режимом сварки называют совокупность ха­рактеристик сварочного процесса, обеспечивающих по­лучение сварных соединений заданных размеров, формы и качества. При ручной сварке такими характеристиками являются: диаметр электрода, сила сварочного тока, скорость перемещения электрода вдоль шва, род тока, по­лярность и др.

Примерное соотношение между диаметром электрода и толщиной листов свариваемого изделия приведено ниже:

Толщина сва­риваемого из­делия, мм. . . 1—2 3 4—5 6—12 13 и более

Диаметр элек­трода, мм. . 1,5—2,0 3 3—4 4,0—5,0 5,0 » »

При сварке многопроходных швов стремятся сварку всех проходов выполнять на одних и те же режимах. Исключением является первый проход. При ручной сварке многопроходных швов первый проход выполняется элек­тродами диаметром 3—4 мм, так как применение электро­дов большего диаметра затрудняет провар корня шва.

При определении числа проходов (в дальнейшем все расчеты числа проходов, площади сечения металла шва будут рассматриваться только для наплавленного ме­талла) следует учитывать, что сечение первого прохода не должно превышать 30—35 мм2 и может быть определено по форхмуле

Fx = (6-8) 4л, (101)

а последующих проходов — по формуле

Fc = (8-12) 4Л, (102)

где Fс — площадь поперечного сечения последующих проходов, мм2.

Для определения числа проходов и массы наплавлен­ного металла требуется знать площадь сечения швов.

Площадь сечения швов представляет собой сумму пло­щадей элементарных геометрических фигур их состав­ляющих. Тогда площадь сечения одностороннего стыко­вого шва, выполненного без зазора, можно определить по формуле

F ^ = 0,75eq, (103)

а при наличии зазора в соединении по формуле

F ^ = 0,75с<7 -}-sfc.

(104)

Площадь сечения сты­кового шва с V-образной разделкой и с подваркой (рис. 93) определяется как сумма геометрических фи­гур

(105)

Из указанных в правой части уравнения элементарных площадей формулы для расчета трех из них установлены, а площадь прямоугольного треугольника F4 можно опре­делить

F4 = hxl2,

но рассматриваемая нами площадь V-образного шва со­стоит из двух прямоугольных треугольников, поэтому

2F4 = h2 tg а/2.

Подставляя значение элементарных площадей в фор­мулу (105), получим

Площадь сечения угловых швов в зависимости от формы сечения может быть определена так: нормального

F к = k2!2- (107)

Выразим гипотенузу прямоугольного треугольника через катет, тогда формула (108) примет вид

Зная площадь сечения сварного шва Flsl) площадь се­чения первого и последующих проходов, можем найти общее число проходов:

п= (FV1-F1)/FD р +1. (110)

Расчет сварочного тока при ручной сварке произво­дится по диаметру электрода и допускаемой плотности тока:

/св= = яЛ74, (111)

где і — допустимая плотность тока, А/мм2.

При недостаточном токе дуга горит неустойчиво, при чрезмерном сварочном токе электрод плавится слишком интенсивно, возрастают потери на разбрызгивание, ухуд­шается устойчивость дуги и формирование шва.

Допустимая плотность тока зависит от диаметра элек­трода и вида покрытия. Чем больше диаметр электрода, тем меньше допустимая плотность тока, так как ухуд­шаются условия охлаждения.

Вид покрытия оказывает влияние на скорость плавле­ния электрода, а следовательно, на нужную плотность тока в связи с их различной теплопроводностью и ха­рактером протекания металлургических процессов. Ве­личины допускаемой плотности тока в электроде в за­висимости от диаметра стержня и вида покрытия приве­дены в табл. 27.

Для приближенных подсчетов сварочный ток может быть определен по эмпирической формуле

/Св = Ч (112)

где d — диаметр стержни электрода, мм; k — коэффи­циент, принимаемый в зависимости от диаметра электрода:

d, мм................................ 1—2 3—4 5—6

k, А/мм............................. 25—30 30—45 45—60

Напряжение на дуге при ручной дуговой сварке изме­няется в пределах 20—36 В и при проектировании тех­нологических процессов ручной сварки не регламенти­руется.

Скорость перемещения дуги (м/ч) может быть опреде­лена так:

*V д = ан/св/(уРн 100), (113)

где ан — коэффициент наплавки, г/(А-ч); у — плотность наплавленного металла, г/см3; FH — площадь поперечного сечения наплавленного металла за данный проход, см2.

Скорость перемещения дуги (см/с) [1] [2] может быть опре­делена по формуле

t’n. n = «„/,.„/(3600yF„).