Расход электрода 3мм на 1 метр шва

Расход электродов на 1 м шва является важным показателем при составлении сметы на проведение сварочных работ. От точности расчета зависят экономические показатели всего проекта. Расчет расхода электродов должен производить опытный сварщик, хорошо разбирающийся в марках продукции и методиках сварочного процесса. Он должен учесть все нюансы предстоящих работ.

Схема сварочного электрода.

Общие формулы для расчета

За норму расхода принимается максимальное количество материалов, необходимых для производства сварочных работ. Нормирование должно учитывать расход электродов на сварку, прихватки и проведение правки способом «холостых валиков»:

Норма на прихваточные работы и определяется в процентном отношении от расхода на основные работы:

• при сварке стали толщиной до 12 мм — 15%;
• при сварке стали толщиной более 12 мм — 12%;
• при сварке алюминиевых и титановых сплавов — до 20%.

Норма на правку изделий из алюминиевых и титановых сплавов составляет:

• для алюминия толщиной до 8 мм — 30%;
• для алюминия толщиной более 8 мм — 25%;
• для титана — 35-40%.

Марки электродов и их предназначение.

Расход электродов при изготовлении металлоконструкций определяется поузловыми, подетальными, поиздельными или пооперационными нормами. Все они связаны между собой и вычисляются исходя из расчета затрат материалов на 1 м сварного шва. Для конкретных типоразмеров затраты регламентируются согласно СНиП.

В расходную часть входит масса наплавленного металла и технологические потери:

где N — норма расхода на 1 м,

M — масса наплавленного металла на 1 м,

K — коэффициент потерь.

Масса присадки на один метр шва (M) рассчитывается как произведение площади поперечного сечения (S), плотности материала (ρ) и длины шва (L = 1 м):

Площадь поперечного сечения берется по факту, а плотность материала — из справочной литературы. Для рядовых сталей она равняется 7,85 г/см³.

О сварке инвертором для начинающих читайте здесь.

Расчет поправочного коэффициента

Значение коэффициента (K) включает в себя технологические потери на угар, разбрызгивание и огарки. Оно зависит от применяемых методов и режимов сварки, типов сварных материалов, сложности условий проведения работ.

Коэффициент отношения расхода материала к наплавленной массе для различных типов электродов приведен в таблице.

Таблица расхода электродов.

Данный показатель учитывает потери на разбрызгивание и угар, а также на огарок. При расчете потерь на огарок был взят огарок длиной 50 мм, остающийся от стандартного электрода длиной 450 мм. Если фактические значения длин отличаются, то применяют поправку.

λ = (lэ — 50)/(lэ — lо),

где lэ — длина электрода,

lо — длина огарка.

Значения потерь на разбрызгивание, угар и огарок указываются в паспортной характеристике сварочных материалов.

Сложность работ определяется расположением сварного шва. В случаях, если оно отличается от нижнего, вносят следующие поправочные коэффициенты:

• для расположенного в наклонной плоскости — 1,05;
• для расположенного в вертикальной плоскости — 1,10;
• для потолочного- 1,20.

Учесть все тонкости работ по сварке металла, основываясь только на теоретических расчетах, достаточно сложно. И хотя в СНиП подробно описаны нормы при различных видах сварки, рекомендуется провести испытательные работы.

Контрольные работы проводятся в тех же условиях и с применением тех же материалов, что и проектируемые. Для обеспечения бесперебойности процесса и предотвращения задержек, связанных с непредвиденными затратами материала, закупку материалов следует проводить с запасом 5-7%.

С целью экономии присадочных материалов необходимо соблюдать соответствующую им настройку напряжения и силы тока. Экономия может быть достигнута и изменением угла наклона руки в процессе сварки.

В изделиях, где не требуется особой плотности соединения, используются прерывистые швы 50-150 мм с расстоянием между ними 100-300 мм и более. За счет этого происходит значительная экономия времени и уменьшается расход электродов.

С целью значительного уменьшения затрат на проведение работ рекомендуется использовать автоматическую сварку, которая обеспечивает высокую производительность и позволяет экономить за счет уменьшения площади поперечного сечения, не уменьшая качество стыка. Комплекс мер может в результате дать экономию до 30%.

Основной расходный материал при сварочных работах — это плавящиеся электроды. Перед началом работ нужно рассчитать требуемое количество электродов (хотя бы приблизительно). Расход зависит от нескольких факторов:

• марки электрода или проволоки;
• сечения шва;
• вида сварки.

В зависимости от типа соединения (стыковое, угловое, тавровое) по-разному вычисляется площадь сечения шва. Ниже приводим примеры формул, где b соответствует расстоянию между кромками деталей, S — толщине детали, а e и g — ширине и высоте шва.

Нормы расхода электродов при сварке

В официальных документах ВСН 452-84 или ВСН 416-81 («Ведомственные строительные нормы») указаны производственные нормы на 1 стык и на 1 метр шва. Показатели рассчитаны отдельно для разных типов сварки:

• ручной дуговой (MMA);
• ручной аргонодуговой (TIG);
• автоматической сварки под флюсом и т.п.

Пример нормативов для сварочного соединения типа C8:

Расход электродов на 1 м шва

Расход электродов можно определить и самостоятельно. Он складывается из массы наплавленного металла и потерь (к ним относится разбрызгивание, образование шлака, огарки). Для начала вычислим массу наплавленного металла по формуле:

Масса = площадь поперечного сечения шва * плотность металла * длина шва

Значения плотности легко узнать из справочной литературы (плотность углеродистой стали — 7,85 г/куб.см, никельхромовой стали — 8,5 г/куб.см). Затем по второй формуле рассчитаем суммарный расход электродов при сварке:

Норма расхода = масса наплавленного металла * коэффициент расхода

Коэффициент расхода зависит от конкретной марки электрода. Эти данные приводятся в нормативных документах, таких как ВСН 452-84 (см. следующий раздел). Чтобы вычислить расход в килограммах на погонный метр (кг/м), нужно принять длину шва в первой формуле за 1 метр.

Коэффициенты расхода электродов

Коэффициент	Марки электродов
1,5	АНО-1, ОЗЛ-Э6; ОЗЛ-5; ЦТ-28; ОЗЛ-25Б
1,6	АНО-5, АНО-13, ЦЛ-17, ОЗЛ-2, ОЗЛ-3, ОЗЛ-6, ОЗЛ-7, ОЗЛ-8, ОЗЛ-21, ЗИО-8, УОНИ-13/55У
1,7	ОЗЛ-9А, ГС-1, ЦТ-15, ЦЛ-9, ЦЛ-11, УОНИ-13/НЖ, УОНИ-13/45
1,8	ОЗС-11, ОЗЛ-22, ОЗЛ-20, НЖ-13, ВСЦ-4, К-5А
1,9	АНЖР-2, ОЗЛ-28, ОЗЛ-27

Поправочные коэффициенты

Для более точного расчета применяют корректирующие коэффициенты. Их полный перечень можно найти в ВСН 452-84. Приводим примеры поправок в зависимости от рабочих задач:

• При сварке поворотных стыков

Тип сварки	Тип электрода	Коэффициент
MMA-сварка	для покрытых электродов	0,826
TIG-сварка	для электрода плавящегося	0,930
	для электрода вольфрамового неплавящегося	1

• При вваривании патрубков, расположенных под углом к основной оси трубы (по умолчанию величина угла принимается за 90°)

Угол соединения	Коэффициент
60°	1,1
45°	1,23

• При положении патрубков сбоку или снизу по отношению к основной трубе

В производственном процессе соблюдение высокой точности параметров становится важной необходимостью. При создании металлоконструкций одним из главных способов соединения элементов является сварка, поэтому расход электродов на 1 тонну металлоконструкций становится существенным параметром, который нужно рассчитывать заранее, еще до начала процесса. Это необходимо как с финансовой точки зрения, чтобы определить смету расходов операций строительства и сборки конструкции, так и для определения запасов необходимых материалов, чтобы не столкнуться с дефицитом. Стоит уточнить – расход электродов на 1 м шва определяется преимущественно для крупного строительства и больших металлоконструкций, так как для мелких работ этот параметр является несущественным.

Параметры, влияющие на расход

Чтобы произвести расчет расхода электродов на сварочный шов, требуется узнать, что именно оказывает на него наибольшее влияние. К основным параметрам относятся:

• глубина и длина сварочного шва;
• вес наплавленного на соединение металла, который вычисляется относительно массы всей конструкции (в нормативах часто указывается, что максимальным значением является 1,5%, но на практике оно может быть меньшим);
• вес наплавленного металла на 1 метр шва;
• тип сварки.

Теоретические и практические расчеты

Нормы расхода электродов при сварочных работах являются табличными значениями, но их можно вычислить и самостоятельно. Существует несколько способов расчета. Один из них основан на использовании коэффициентов. Данный метод подходит для многих сварочных расходных материалов. Он определяется по формуле:

М — вес конструкции;

К — специальный коэффициент расхода, который берется из справочной литературы (зачастую его значение 1,5-1,9).

Еще один способ расчета расхода электродов при ручной дуговой сварке основан на учете свойств расходного материала и металлоконструкции. Здесь используется формула:

F — площадь поперечного сечения;

M — вес 1 кубического сантиметра расходного материала.

При практическом расчете потребуется выполнить еще такие работы:

• замерить огарки;
• отметить силу тока и напряжение;
• измерить длину соединения.

Погрешность расчетов

Нет идеального способа, который бы обеспечил точные данные. Всегда остается небольшой процент отклонений. Практические методы, конечно, обеспечивают точность в несколько раз выше, чем теоретические, но и в них все равно остаются погрешности. На их появление влияют точность выставленного режима, особенности конкретных электродов (часто определяются производителем), работа мастера и многие другие факторы.

Доля погрешности должна учитываться всегда. Стандартно она лежит в пределах 5-7%. Допускаются небольшие отклонения, которые не являются весомой проблемой. Более серьезные неточности могут свидетельствовать о том, что в процессе сварки произошли какого-то рода нарушения.

Важно! Даже при максимально точном расчете материалов всегда нужно покупать их с запасом, чтобы в дальнейшем не возникало проблем с бракованными электродами и т.д.

Расчет расхода электродов по параметрам

В стандартной пачке, как правило, 1 кг электродов. Встречаются и другие варианты, но всегда указывается общий вес расходных материалов, что позволяет точно определить объем покупок после расчетов. Можно просто взять коэффициент расхода конкретной марки и умножить на него требуемое для проведения работ количество материала. Но это даст большую погрешность, так что следует учесть:

• массу металлического стержня без обмазки (которая и берется для расчета);
• диаметр;
• длину (влияет на количество огарков);
• толщину упаковки.

Так как все заводские материалы имеют стандартные значения, то эти данные можно взять из таблицы:

Диаметр, мм	2,5	3	4	5
Вес, г	17	26,1	57	82

Расчет на 1 тонну производится по тому же принципу, что и расчет на 1 кг. На практике он осуществляется более просто, так как при крупных объемах работ возникает слишком много факторов, которые будут влиять на расход, соответственно, всегда будет большая погрешность. Чаще всего используется метод коэффициентов, указанный выше.

Наиболее простой способ определить расход электродов на 1 метр шва – таблица или онлайн-калькулятор. Математические действия практически всегда одинаковые, а меняются только входные значения. Поэтому на одной формуле построены целые автоматические системы расчета. Их можно сделать и вручную:

где Н – это показатель расхода;

св — на сваривание;

пр — на прихватки;

па — на правки способом холостых валиков.

Норма расхода электродов на 1 метр шва во время прихваточных работ вычисляется, исходя из количества основной массы наплавочного материала. К расходу нужно добавить 12%, если толщина конструкции меньше 1,2 мм, или 15%, если больше.

Норма расхода электродов

Расход электродов на тонну металла при монтаже металлоконструкций содержится в нормативных документах. Одним из них является ВСН 452-84. Это один из основных способов получить необходимые для расчета значения, которым пользуются многие предприятия.

Важно! Нормативные значения также предполагают наличие погрешности, которую необходимо учитывать при расчете

Как снизить расходы электродов

Снизить количество требуемых электродов для создания шва можно с помощью применения сварочных полуавтоматов и автоматов. Как правило, при ручной сварке потери составляют на 100% больше. Для промышленных масштабов это серьезный показатель. Использование качественных расходных материалов, в которых нет брака, также помогает снизить расход электродов.

Грамотное выставление режимов оборудования способствует рациональному расходу электродов. Для каждой конкретной марки нужно подбирать свои технические параметры сваривания. Соответственно, точность настройки сварочного аппарата и указанных на нем параметров, что зависит от добросовестности производителя, помогает достичь большей экономии.

Положение сварки также играет большую роль. Потери материала при потолочной и вертикальной сварке значительно выше, чем при тех же процессах, но в нижнем положении. Это связано с разбрызгиванием и обыкновенным скатыванием капель с места соединения.

Заключение

Используя комплексный подход, можно снизить расход электродов на 30% и выше. Для частной сферы расчеты и коэффициенты имеют не такое весомое значение, так как там сварщику приходится сталкиваться с небольшими объемами работ. На производстве же даже 1% неточности может оказать существенное влияние на бюджет.