Под режимом сварки понимают совокупность условий протекания процесса сварки, обеспечивающих получение сварных соединений заданных размеров, формы и качества. При ручной сварке такими характеристиками являются: диаметр электрода, величина сварочного тока, скорость перемещения электрода вдоль шва, род тока, полярность, напряжение на дуге и скорость сварки. К дополнительным факторам относятся: положение электрода и шва в пространстве, состав и толщина электродного покрытия, начальная температура основного металла и др.
Глубина провара и ширина шва зависят от всех основных параметров режима сварки. Увеличение сварочного тока вызывает при неизменной скорости рост глубины проплавления (провара). Род и полярность тока также влияют на форму и размеры шва. При сварке постоянным током обратной полярности глубина провара на 40-50 % больше, чем при сварке током прямой полярности. При сварке переменным током глубина провара на 15-20 % меньше, чем при сварке постоянным
током обратной полярности. Напряжение при ручной дуговой сварке на глубину провара оказывает незначительное влияние, им можно пренебречь. Ширина шва прямой зависимостью связана с напряжением на электроде. При увеличении напряжения ширина шва увеличивается. Величина поперечного колебания электрода позволяет существенно изменять глубину провара и ширину шва.
При выборе режима сварки вначале выбирают диаметр электрода в зависимости от толщины свариваемого изделия по формуле:, мм, где S - толщина листа, мм; а также пользуясь следующими данными, установленными практикой:
Толщина листа, мм | 0,5-2,0 | 4-5 | 6-8 | 9-12 | 13-20 | более 20 | |
Диаметр электрода, мм | 1,6-2,0 | 3-4 | 4-5 | 5-6 | 6-12 |
При сварке встык металла толщиной до 4 мм применяют электроды такого диаметра, который равен толщине свариваемого металла. При сварке вертикальных швов не следует пользоваться электродами диаметром более 5мм, а при сварке потолочных швов более 4мм, электроды диаметром более 6 мм применяют редко.
Тип и марку электрода выбирают по справочным таблицам в зависимости от марки свариваемого металла и условий сварки. Химический состав металла электрода должен быть одинаковым с химическим составом основного металла или близким к нему. При сварке многопроходных швов первый проход выполняется электродами диаметром 3-4 мм для лучшего провара корня шва.
Для приближенных подсчетов величина сварочного тока определяется по формуле: Iсв = k·dэл , А, где dэл - диаметр стержня электрода в мм; k - опытный коэффициент, равный 40-60 А/мм для электродов со стержнем из низкоуглеродистой стали и 35-40 А/мм для электродов со стержнем из высоколегированной стали и зависит от диаметра электрода:
dэл, мм | 1-2 | 3-1 | 5-6 |
k, А/мм | 25-30 | 30-45 | 45-60 |
Величину сварочного тока для сварки тавровых соединений увеличивают на 10-15 % по сравнению со сваркой встык.
Напряжение на дуге при ручной дуговой сварке изменяется в пределах 20…36В и возрастает с увеличением длины дуги, однако при проектировании технологических процессов ручной сварки напряжение на дуге не регламентируется.
Длина дуги при ручной сварке в зависимости от условий сварки и марки электрода находится в пределах (0,5-1,2)dэл или определяется по формуле: , мм, где Дд - длина дуги, мм; dэл - диаметр электрода, мм.
Скорость сварки выбирают с таким расчетом, чтобы получить сварочный шов не менее (l,5-2)dэл с хорошим проваром и плавным переходом наплавленного металла к поверхности свариваемого изделия.