Калькулятор расхода сварочных материалов

В процессе строительства резервуара основными являются сварочные работы. Для сокращения расходов на строительство резервуара просчитаем затраты на механизированную и ручную сварку.

Для расчета времени сварки необходимо знать общую протяженность сварных швов и скорость сварки.

Расчет времени сварки можно произвести по формуле:

где: – общая протяженность сварных швов, м;

– скорость сварки, м/ч.

Протяженность сварных швов определяется по следующей формуле:

где: – общая протяженность горизонтальных сварных швов, м;

– общая протяженность вертикальных швов, м.

Общая протяженность горизонтальных и вертикальных сварных швов определяется из условия того, что для сварки каждого пояса резервуара необходимо 9 листов размером 2х8 м., следовательно, протяженность горизонтальных и вертикальных сварных швов для I пояса составляет:

Общая протяженность сварных швов составит:

Скорость сварки для каждого пояса резервуара определяется по ГОСТ 26389 – 84. Для I пояса резервуара (толщина 4,883 мм) значение скорости сварки равно 5,07 см/мин. Следовательно, время сварки I пояса резервуара составит:

Расход сварочной проволоки определяется по формуле:

где: – скорость подачи электродной проволоки, м/ч.

– коэффициент расхода сварочной проволоки; =1,15;

– время сварки, ч.

Скорость подачи электродной проволоки определяется по ГОСТ 26389 – 84. Данный параметр остается на всем протяжении сварочного процесса и равен 149,4 м/ч., следовательно, расход сварочной проволоки для I пояса резервуара будет равен:

Необходимо произвести пересчет расхода сварочной проволоки из метров в килограммы по формуле:

где: – диаметр электрода ( =0,0012 м);

– плотность материала электрода ( =7790 кг/м 3 );

– расход сварочной проволоки, м.

Расход углекислого газа определяется из условия того, что для производства сварки электродом Ø1,2 мм расход углекислого газа составляет 12 л/мин или 720 л/ч. Расход углекислоты определяется по формуле:

где: – время сварки, ч.

Для I пояса резервуара расход углекислого газа будет равен:

Расчет времени сварки II пояса будет аналогичен расчету для I пояса резервуара. По формуле рассчитываем время сварки:

Расход сварочной проволоки определяется по формуле:

Необходимо произвести пересчет расхода сварочной проволоки из метров в килограммы по формуле:

Для II пояса резервуара расход углекислого газа определяется из формулы:

Расчет времени сварки III пояса будет аналогичен расчету для I пояса резервуара. По формуле рассчитываем время сварки:

Расход сварочной проволоки определяется по формуле:

Необходимо произвести пересчет расхода сварочной проволоки из метров в килограммы по формуле:

Для III пояса резервуара расход углекислого газа определяется из формулы:

Расчет времени сварки IV, V и VI поясов резервуара будет аналогичен расчету для I пояса резервуара. По формуле рассчитываем время сварки:

Расход сварочной проволоки определяется по формуле:

Необходимо произвести пересчет расхода сварочной проволоки из метров в килограммы по формуле:

Для IV, V и VI поясов резервуара расход углекислого газа определяется из формулы:

Общее время сварки будет равно сумме времени сварки каждого пояса резервуара и определяется по формуле:

Общий расход сварочной проволоки определяется по формуле:

Общий расход углекислого газа определяется по формуле:

Так как в баллонах находится углекислота, то необходимо пересчитать расход газа. Из 1 л углекислоты получается 315 л углекислого газа. Соответственно, количество углекислоты, необходимой для сварки, составит:

Все расчеты проведены для сварки с одной стороны, а так как сварка двусторонняя, то необходимо в 2 раза больше сварочной проволоки и углекислого газа:

При использовании ручной дуговой сварки расход электродов определяется по формуле:

где: К_р – коэффициент расхода электродов на один килограмм наплавленного металла. Для электродов LB – 52U он равен: К_р = 1,6.

G_н – масса наплавленного металла, которую определим по формуле:

где – объем наплавленного металла;

– плотность металла; γ=7,8 г/см 3 .

Объем наплавленного металла определяется по формуле:

где: – площадь наплавленного металла пояса, см 2 ;

S – длина сварных швов пояса.

Таблица 13. – Стоимость материалов на проведение мероприятия

№ п/п	Материал	Цена, руб	Количество	Сумма, руб
Лист горячекатаный 9.0, 17ГС
Лист горячекатаный 8.0, 17ГС
Лист горячекатаный 7.0, 17ГС
Лист горячекатаный 6.0, 17ГС
Кассета сварочной проволоки типа СВ08Г2С, 15 кг
Углекислота в баллоне, V=40 л
Сварочный аппарат Lorch P-3500
Итого

Разница расходов на проведение мероприятия двумя способами сварки будет заключаться в разнице затрат на расходные материалы (в первом способе: сварочная проволока и углекислота, а во втором: электроды), цены которых представлены в таблице 14.

Таблица 14. – Стоимость расходных материалов при проведении мероприятия двумя способами сварки

Наименование материалов	Метод сварки: механизированная сварка	Метод сварки: ручная дуговая сварка
кол-во, кг.	Цена, руб.	Сумма, руб.	кол-во, кг.	Цена, руб.	Сумма, руб.
Электроды	279,23
Кассета со сварочной проволокой (15 кг)
Углекислота в баллоне (V=40 л)	368,6
Итого:

Из таблицы следует, что использование механизированной сварки выгоднее с экономической точки зрения на 12029 рублей в сутки, соответственно затраты на строительство резервуара снижаются.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-06; Нарушение авторского права страницы

Невозможно создать сварной шов без использования каких-либо дополнительных материалов и средств, которые рано или поздно заканчиваются. Использовать сварочную проволоку нужно с умом. Уметь рассчитывать необходимый объем очень важно, так как это нужно для того, чтобы определить перед выполнением сварки, сколько расходного материала вам потребуется.

В случае если вы хотите выполнить сварку один раз и не занимаетесь этим часто, то вам в обязательном порядке нужно приобрести необходимый объем, это, банально, поможет вам сэкономить денежные средства.

Естественно, что различные модели присадочной проволоки имеют разные коэффициенты наплавки, говоря простым языком, одна модель присадочного материала может расходоваться гораздо быстрее, нежели другая. Вне зависимости от метода сварки, используемого вами, будь то классическая ручная или же в автоматическом режиме, прерывать создания шва на половину процесса категорически нельзя. Это в значительной степени повлияет на качество итогового результата. Поэтому лучше купить проволоку с небольшим запасом.

Норма расхода – это определение, которое указывает на количество материалов необходимых для выполнения данной манипуляции. В это значение уже учитываются разнообразные отходы, потери материала, погрешности при работе и т.д. Проще говоря, значение нормы включает в себя все этапы создания сварного шва. Точный учет напрямую оказывает влиянию на качество работы.

Каждый метод сварки имеет свою норму расходы присадочных материалов. Для каждых методов сварки, включая сварку в среде защитного облака из инертных газов, нормы расходов были определены длительным опытом работы. Каждый метод сварки имеет свои особенности выполнения, что, естественно, сказывается на потерях и расходах присадочного материала.

Эталоном можно считать количество проволоки, которое необходимо для создания сварного соединения длинной в один метр, используя тот или иной метод сварки. В качестве несложного примера можно привести сварочные работы, в процессе которых требуется выполнить минимальное количество процедур, без выполнения каких-либо дополнительных манипуляций, с созданием временных швов и т.д. Норма расхода присадочного материала рассчитывается согласно государственным стандартам.

Как рассчитать требуемый объем расходного материала?

Существует несложная специально разработанная формула, следуя которой можно рассчитать необходимое количество присадочного материала для выполнения той или иной манипуляции. Она принимает вид: N = GK.

Символ «N» означает эталонный параметр, если точнее, то это значение требуемого количества присадочного материала, требуемого для создания сварного шва размером в один метр. Символ «G» — это вес сварного соединения после выполнения всех сварочных работ. K – это коэффициент перехода, этот параметр определяется значением массы наплавочного материала к общему расходу металла, который использовался в процессе сварочных работ. Значение длины в один метр берется для упрощения расчетов.

Для того чтобы узнать «G», потребуется выполнить вычисления по следующей формуле: G = FyL.

Буква «Ф» обозначает размеры поперечного сечения готового сварного шва. Значение должно исчисляться в миллиметрах в квадрате. Буква «у» означает долю массы метала в составе присадочной проволоки. Этот параметр может принимать значение из достаточно широкого диапазона. Это обусловлено тем, что существует большое количество разнообразных моделей присадочных проволок для сварки. Последний параметр «L» — это длина сварного соединения, по умолчанию она принимается за один метр, однако именно изменения этого значения можно вычислить нужное количество расходного материала для выполнения той или иной сварочной манипуляции.

Вышеописанный способ вычисления подходит для вычисления количества расходного материала при выполнении сварочных работ в нижнем положении. Для других положения, дополнительно получившийся параметр нужно умножать на значение коэффициента поправки:

• нижнее положение – 1;
• полувертикальная сварка – 1,05;
• вертикальная сварка – 1,1
• потолочная сварка – 1,2.

При вычислении объема требуемого присадочного материала для сварки в полуавтоматическом режиме нужно также учитывать следующие параметры:

• применение защитного облака из инертного газа;
• тип используемого газа;
• технические характеристики сварочного аппарата;
• размер сечения присадочной проволоки;
• основные физические характеристики свариваемого объекта.

С помощью несложных манипуляций и подсчетов без особых проблем можно узнать требуемое количество расходного материала. Большинство нужных параметров для вычисления можно узнать самостоятельно, однако в некоторых случаях может потребоваться специализированная литература.

Можно рассмотреть пример проведения вычислений. Для начала нужно определить вес наплавленного материала с помощью формулы G=FyL. Допустим, что F равно 0,0000055 метра в квадрате (так как предстоит умножать площадь сварного шва на длину соединения, необходимо принимать это значение именно в метрах в квадрате). Пускай масса будет равно 7850 килограмм и будем считать, что длина металлического лица равна одному метру.

После того вычисления мы узнаем что произведение трех вышеописанных значений равно сорока терм тысячным килограмма. Далее значение 0,043 можно подставить в основную формулу и после выполнения второго действия мы сможем узнать количество необходимого материала.

В нашем случае длина равняется одному, следовательно, значение 0,043 нужно умножить на единицу. Результата будет точно таким же. Таким образом, мы узнаем количество проволоки необходимой для выполнения предстоящей операции.

Если сварка будет выполняться в нижнем положении, что полученное значение оставляется таким как есть. Однако если вы будете использовать другое положение, то полученное количество проволоки в килограммах, нужно умножить на коэффициент положения, значения для которого были описаны выше.

Проволока ESAB OK AristoRod 12.50. Фото 220Вольт

Для выполнения разовой сварочной работы в домашних условиях необходимо определиться с количеством расходного материала, который потребуется закупить в магазине. В промышленных условиях величина расхода сварочной проволоки скажется на окончательной цене производимого продукта и в конечном итоге на спрос покупателя.

Особенности проволоки

На расход проволоки оказывает влияние множество причин, включая человеческий фактор в контексте наличия у сварщика требуемой квалификации. Однако наиболее объективным является значение коэффициента наплавки.

Нержавеющая сварочная проволока Alfa Global ER 347Si. Фото Сварочные Технологии

Этот показатель определяет количество наплавленного металла за единицу времени при силе тока один ампер. На величину коэффициента влияют состав материала проволоки, организация защиты зоны сварки (газы, флюс), а также вид тока (переменный, постоянный) и его полярность. Значение коэффициента наплавки в зависимости от типа проволоки и способа ведения технологического процесса могут колебаться от 5-7 до 18-20 г/А*ч. Выделяют несколько видов проволок: титановая, медная, легированная, полированная, нержавеющая, стальная, алюминиевая, омедненная, порошковая. Определяется коэффициент в основном экспериментальным путем.

Справка. Коэффициент наплавки, а также другие технические характеристики популярных марок: ПАНЧ-11, СВ08Г2С, ER70S-6, ВТ1-ооСв представлены в соответствующих статьях.

Нормы расхода проволоки

Наличие норм расхода проволоки, которые представляются в виде количества расходного материала в единицах массы на один погонный метр шва, позволяет сориентироваться в количестве проволоки для выполнения конкретного вида сварочных работ. При механизированном способе сварки (автоматическая, полуавтоматическая, распространенной технологии аргонодуговой сварки) нормы расхода значительно меньше, чем при ручном.

Таблица расхода материалов на метр шва при сварке полуавтоматом

Варианты разделки кромок

При разработке технологического процесса сварки даются рекомендации по разделке кромок и зазорам в сварном соединении. Они основываются на базе конструкторской документации, где определены размеры заготовок и тип сварного соединения (нахлесточное, стыковое, угловое и так далее).

Далее в государственных, отраслевых стандартах и технических условиях на сварные соединения находятся требуемые размеры сварного шва. Просчитать теоретическую площадь его сечения при наличии современной компьютерной техники не представляет трудностей.

Такие расчеты особенно востребованы в строительной отрасли, где сварочные работы выполняются в большом количестве и требуется хорошо ориентироваться в разнообразном количестве и номенклатуре расходных материалов. В документе ВСН 416-81 «Общие производственные нормы расхода материалов в строительстве» в разделе «Сварочные работы» даются нормы расхода сварочных материалов. Эти нормы в зависимости от видов работ представлены в таблицах по типам соединений.

Пример одной из таблиц для механизированной стыковой сварки в углекислом газе для одностороннего стыкового соединения без скоса кромок:

Таблица. Нормы на 1 метр шва.

Код строки	Толщина деталей, мм.	Газ углекислый, кг.	Проволока сварочная, кг.
01	1,0	0,027	0,05
02	2,0	0,049	0,091
03	3,0	0,052	0,099
04	4,0	0,056	0,105
05	5,0	0,085	0,161
06	6,0	0,09	0,17

Здесь следует учитывать, что нормы расхода даются для шва, расположенного в нижнем положении. При других положения, согласно документу ВСН 416-81, применяется коррекция в виде следующих коэффициентов:

• вертикальное положение – 1,12;
• горизонтальное положение – 1,13;
• потолочное – 1,26.

Нормы расхода газа рассчитываются в таблице при его подаче с удельным расходом 6 л/мин. Если подачу увеличивают, то соответственно вводятся корректирующие коэффициенты:

• для 8 л/мин — 1,3;
• для 10 л/мин — 1,6;
• для 12 л/мин -2,0.

Расход углекислоты на 1 кг материала

Сварка нержавейки полуавтоматом в закрытом помещении

Расход углекислого газа не должен быть меньше определенного уровня, после которого начнет понижаться качество сварного шва. Но и большой расход экономически нецелесообразен. Выбор оптимальной величины зависит от толщины свариваемых заготовок, диаметра проволоки и величины сварочного тока.

Учитывается также фактор места, где производится сварка. При сварке на открытом воздухе газ быстрее улетучивается и расход следует увеличивать. Особенно сильно это сказывается при сильном движении воздушных масс (ветер).

Необходимо следить за чистотой газа. На расход газа оказывает влияние качество газовой смеси.

Сильно влияет на расход газа квалификация сварщика.

Расчет: формула

При выполнении разовой работы можно самостоятельно посчитать примерный расход проволоки. Увеличив получившийся результат на обязательные в работе технологические потери, получите гарантированный задел сварочной проволоки для выполнения сварочных работ.

Расчет ведется по формуле N=G*K,

• где N – норма расхода проволоки;
• G – масса наплавленного металла в сварочном шве;
• К – коэффициент, учитывающий повышенный расхода материала для создания имеющейся наплавки.

Для расчета массы наплавленного металла, самым трудным будет точно определить площадь (F) поперечного сечения наплавки. Здесь потребуется воспользоваться формулами из геометрии для расчета площадей различных фигур.

Плотность (γ) наплавки зависит от вида материала сварочной проволоки. По формуле F*γ находится масса (G) наплавки 1 метра шва. Коэффициент К зависит от пространственного положения сварочного шва, применяемого защитного газа и других особенностей деталей. Этот расчет даст возможность избежать непроизводительных расходов времени при проведении сварочных работ.

Механизм подачи материала

За стабильную подачу в зону сварки, в соответствии с заданными параметрами в полуавтомате, отвечает механизм подачи. Он позволяет регулировать скорость подачи проволоки в широком диапазоне значений.

Сварочный полуавтомат Blue Weld MEGAMIG 500S с механизмом подачи проволоки. Фото ВсеИнструменты.ру

В зависимости от конструктивного исполнения полуавтомата механизм может располагаться как в корпусе устройства, так и вне его.

• В случае расположения механизма в корпусе принцип работы основан на выталкивании проволоки в зону сварки. Передача расходного материала к соплу горелки происходит через гибкий металлический канал, вследствие чего имеются ограничения в длине такого направляющего устройства.
• Механизм может располагаться на самой горелке. Тогда он будет выполнять тянущее действие, подтягивая проволоку на себя. Преимущества такого способа заключаются в применении рукавов достаточно большой длины. Однако сварочная головка с увеличенным весом и габаритами создает существенные неудобства в работе сварщика.
• Механизмы подачи с комбинированным исполнением имеют право на существование, но применяются крайне редко.

Принцип работы механизма основан на подаче вращающимися роликами проволоки прижатой между ними. Основные узлы механизма следующие:

• стационарный ролик, который имеет возможность осуществлять только вращающие движения, канавки на ролике выполняются в согласование с диаметром протягиваемой проволоки;
• ролик с подвижной осью, соединенной с прижимным устройством и канавками с зеркальным отображением расположенных на стационарном ролике;
• прижимное устройство, регулирующее давление на проволоку;
• электропривод с червячным редуктором приводит в движение стационарный ролик;
• электронная схема управляющая параметрами (изменение скорости подачи, прерывание на заданный промежуток времени подачи и другие) устройства;
• направляющие втулки с диаметром несколько большим диаметра проволоки, устанавливаемые до и после устройства.

Для создания более равномерного прижима на проволоку применяют механизм с четырьмя роликами, расположенных по принципу 2 х 2.

Катушки и катушкодержатели

Проволока сварочная алюминиевая ER4043 (1.6 мм; катушка 6 кг) ELKRAFT 93614. Фото ВсеИнструменты.ру

На катушки наматывается сварочная проволока, с которых происходит ее съем во время работы. Катушка надежно закрепляется в полуавтоматах с помощью устройств называемых катушкодержателями. Устройства для крепления катушек должно соответствовать аналогичному на катушкодержателе.

При выключении полуавтомата катушка с проволокой стремится продолжить свое движение, что может привести к образованию петель на проволоке. Конструкция катушкодержателя имеет тормозное устройство, например, в виде фрикциона. Регулировка его с помощью гайки не позволяет катушке свободно разматываться и сохраняет правильную намотку проволоки.

Как заправить, установка на автомат и полуавтомат

Как заправить сварочную проволоку на полуавтомат показано в видео. Здесь следует отметить ключевые моменты на которые обращает внимание автор.

• При надевании новой кассеты обязательно придерживать конец проволоки, чтобы не допустить разматывания катушки.
• Проволока должна попасть в канавку ролика.
• Для протягивания использовать холостой ход электропривода (без подачи газа) на режиме самой высокой скорости подачи.
• Не допускать застревание в рукаве или токосъемнике.

Автор видео ничего не упомянул о регулировке прижимного устройства. Использование порошковой проволоки требует к нему особого внимания. Для сварки с меньшим количеством брызг, для порошковой проволоки рекомендуется механизм подачи с четырьмя роликами, для лучшего распределения усилия прижима.

Где купить

Продажей расходных материалов различных типов занимаются компании, собранные в отдельном разделе. Ознакомление с представленной информацией позволит узнать, где купить сварочную проволоку.

Кроме возможности приобретения продукции у поставщиков, рекомендуется также ознакомиться с ассортиментом, предлагаемом производителями. Ведущие мировые предприятия, например, ESAB и DEKA, обладают широкой сетью представительств, что позволяет приобрести расходные материалы и быть полностью уверенным в качестве продукции.