Краткие теоретические сведения

На практике значение сварочного тока ориентировочно определяется по формуле:

, (1)

где I_св – сварочный ток, А;

k – коэффициент, для углеродистых сталей k = 35 – 50 А/мм;

d_эл – диаметр электрода, мм. Выбирается в зависимости от толщины свариваемых листов.

Таким образом, значение сварочного тока может выбираться в широких пределах расчетного интервала варьирования (например, при d_эл = 4 мм I_св = 140 – 200 А).

Интенсивность расплавления электродного металла характеризуется коэффициентом расплавления a_р,г/А×ч, – масса расплавленного металла в единицу времени, отнесенная к единице сварочного тока для данного режима сварки. С увеличением сварочного тока интенсивность теплового потока от горения дуги увеличивается пропорционально квадрату тока q = I²R. Поэтому a_р изменяется по параболическому закону (рис. 2.1).

Рис. 2.1. Влияние сварочного тока на значении технологических коэффициентов при дуговой сварке плавящимся электродом

Производительность процесса сварки характеризуется коэффициентом наплавления a_н,г/А×ч, – масса наплавленного металла в единицу времени, отнесенная к единице сварочного тока для данного режима сварки.

потери электродного металла на разбрызгивание, испарение и окисление характеризуются коэффициентом потерь электродного металла ψ.

Проблема определения оптимального значения сварочного тока, при котором достигаются максимальная производительность и минимальные потери электродного металла, решается экспериментальным путем (см. рис. 2.1).

Как видно из рисунка 2.1, сварка при меньших значениях тока имеет более низкую производительность процесса вследствие снижения интенсивности расплавления электрода и увеличения потерь на разбрызгивание расплава в результате нестабильного (прерывистого) горения дуги и крупнокапельного переноса электродного металла в сварочной дуге.

С увеличением сварочного тока до определенного (оптимального) значения производительность процесса возрастает за счет стабильного горения дуги, мелкокапельного переноса электродного металла и увеличения скорости плавления электрода. Сварка при значениях тока выше оптимального часто приводит к снижению производительности процесса, так как увеличиваются потери на окисление и испарение электродного металла вследствие повышения температуры в зоне горения дуги.