Consumo del filo di saldatura: Guida al calcolo

Per determinare l'utilizzo delle bacchette di saldatura, un metodo comunemente utilizzato nella pratica è quello di calcolare il peso del metallo saldato e poi dividerlo per l'efficienza del materiale di saldatura.

È necessario calcolare l'efficienza dei materiali di saldatura. Tuttavia, poiché il diametro delle barre e dei fili di saldatura è diverso, anche l'efficienza varia notevolmente.

Per l'industria, il calcolo accurato del tasso di utilizzo dei materiali di saldatura può contribuire a ridurre gli sprechi inutili nella saldatura.

Secondo l'esperienza dei saldatori, il tasso di utilizzo del filo di saldatura è superiore a quello delle bacchette.

Alcuni settori hanno una tabella specifica raccomandata per il calcolo del peso dei materiali di saldatura, che di solito viene suddivisa in base alle dimensioni della scanalatura e al numero di materiali di saldatura necessari per metro per un certo numero di gradi di scanalatura (in questo caso, il tasso di utilizzo è tipicamente incluso).

Se tali informazioni sono disponibili, è possibile creare un foglio di calcolo, una formula e compilarlo di volta in volta.

È fondamentale stimare correttamente la domanda di barre di saldatura durante la costruzione di un impianto di saldatura. Se il calcolo è troppo alto, le scorte saranno eccessive, mentre se la stima è troppo bassa, il budget del progetto sarà insufficiente e potrà persino influire sul normale avanzamento e sulla qualità del progetto.

Per calcolare il consumo delle bacchette di saldatura si utilizzano principalmente diversi metodi:

Calcolo diretto: Questo metodo è il più semplice. Richiede innanzitutto di calcolare il peso del metallo saldato, quindi di dividere questo peso per il tasso di utilizzo del materiale di saldatura per determinare il consumo della bacchetta di saldatura. Questo metodo è citato in numerose fonti, a sottolineare la sua ubiquità e praticità.

Formula di calcolo: In base alla formula fornita, il consumo della barra di saldatura può essere calcolato utilizzando parametri quali l'area della sezione trasversale della saldatura, la lunghezza della saldatura e la densità del metallo depositato. La formula specifica è descritta in dettaglio nell'articolo che segue.

Metodo delle quote standard: Questo metodo prevede il riferimento agli standard di quota di consumo dei materiali di saldatura. Questi standard sono in genere espressi in unità di peso di materiale di saldatura consumato per metro di saldatura (cioè, kg/m) e sono scelti in base al tipo di bacchetta di saldatura utilizzata (ad esempio, bacchette basiche o acide).

Considerando il coefficiente di massa del flusso e il coefficiente di trasferimento del filo di saldatura: Per la saldatura ad arco non a polvere di ferro, il consumo della bacchetta di saldatura è legato al coefficiente di massa del flusso, al coefficiente di trasferimento e all'area di saldatura. I valori di questi coefficienti variano per i diversi tipi di bacchette di saldatura e i valori specifici possono essere trovati nei materiali pertinenti forniti dal produttore.

Formula di consumo del filo di saldatura

Il consumo di bacchette per saldatura è determinato principalmente da fattori quali il tipo di giunto, il tipo di scanalatura, la lunghezza della saldatura e altre caratteristiche del prodotto. struttura di saldatura.

Ecco alcune formule di calcolo:

A) La formula di calcolo per il consumo degli elettrodi è la seguente:

m = A*L*ρ/1 - K_S

Dove

• m - Consumo di bacchetta per saldatura (g);
• A - Area della sezione trasversale della saldatura (cm)²); (fare riferimento alla Tabella 1)
• L - Lunghezza della saldatura (cm);
• ρ - Densità del metallo depositato (g/cm³);
• K_s - coefficiente di perdita dell'elettrodo,

B) L'altra è la formula per il calcolo del consumo di elettrodi in polvere non ferrosi:

m = ALρ/Kn * (1+Kb)

Dove,

• m - Consumo di bacchetta di saldatura (g);
• A - Area della sezione trasversale della saldatura (cm)²); (fare riferimento alla Tabella 1)
• L - Lunghezza della saldatura (cm);
• ρ - Densità del metallo depositato (g/cm³):
• Kb - Coefficiente di qualità del rivestimento, vedi tabella seguente:
• Kn - Coefficiente di trasferimento del metallo dall'elettrodo alla saldatura (comprese le perdite dovute a bruciatura, spruzzi e punta dell'elettrodo)

Ad esempio:

1. Il lamiera d'acciaio con uno spessore noto di 20 mm è dotato di una scanalatura a V, la lunghezza di saldatura L è di 3 m e la bacchetta di saldatura è 5015. Come calcolare il consumo di bacchetta di saldatura?

(In base alla tabella, l'area sezionale del metallo depositato A=250mm).², il densità dell'acciaio ρ＝ 7,8g/cm³, coefficiente di conversione Kn=0,79, coefficiente di peso del rivestimento dell'elettrodo Kb=0,32).

Soluzione: area sezionale nota del metallo depositato A=250mm², densità dell'acciaio ρ＝ 7,8g/cm³, coefficiente di trasferimento Kn=0,79, Kb=0,32, L=3m.

Dalla formula:

m_asta = ALρ(1+Kb)/1000Kn = 250mm²×3m×7,8g/cm³(1+0.32)/(1000×0.79)=9.77kg

Risposta: Il consumo di bacchetta di saldatura è di 9,77Kg.

2. La saldatura manuale ad arco viene utilizzata per saldare un tubo di 10 m in acciaio al carbonio. saldatura a filetto. Il diametro dell'elettrodo è Φ4,0 e la dimensione del filetto è di 10 mm. Quanti elettrodi sono necessari? (La velocità di deposizione del filo di saldatura è di 55%)

Requisito di materiale di saldatura W= D/η=1,2ALρ/η

A=10*10/2=50 mm², L=10m, ρ=7,8*10³/kg/m³η=55%

Pertanto, W=1,2*(50*10^-3)*10*7.8*10³/55%=8.509kg≈8.5kg

Risposta: Per questa saldatura sono necessari 8,5 kg di bacchetta Φ4,0.

Tabella 1 Area sezionale del metallo depositato dalla saldatura

NO.	Nome della saldatura	Tipo e dimensione di giunto saldato e scanalatura/mm	Formula di calcolo
1	Saldatura a I su un solo lato
2	Saldatura a I
3	Saldatura a V (senza saldatura posteriore)
4	Saldatura a V su un solo lato (senza saldatura posteriore)
5	Saldatura a U (senza saldatura posteriore)
6	Saldatura di tenuta posteriore senza sporgenza alla radice della saldatura a V e a U
7	Radice delle saldature a V e a U
8	Mantenere la V della piastra di supporto in acciaio

Tabella 2 Coefficiente di peso Kb del rivestimento dell'elettrodo

Tabella 3 Coefficiente di trasferimento Kn dell'elettrodo

Quali sono i valori specifici del fattore di qualità e del coefficiente di trasferimento del flusso del filo di saldatura?

Il fattore di qualità (Kb) del flusso della bacchetta di saldatura varia generalmente da 25% a 40%. Il coefficiente di trasferimento (Kn) dalla bacchetta di saldatura alla saldatura, che comprende le perdite dovute alla combustione e agli spruzzi, è compreso tra 5% e 10%, mentre la perdita dalle teste inutilizzate della bacchetta di saldatura è compresa tra 10% e 15%.

Pertanto, il coefficiente di trasferimento viene solitamente impostato tra 0,75 e 0,85.

Quali sono le differenze di consumo tra i diversi tipi di fili di saldatura (come i fili alcalini e i fili acidi) nelle applicazioni pratiche?

Le differenze nel consumo dei diversi tipi di bacchette di saldatura nelle applicazioni pratiche si riflettono principalmente nei seguenti aspetti:

Principi di selezione dei materiali di saldatura:

I materiali consumati durante la saldatura (tra cui bacchette, fili di saldatura, ecc.) sono scelti in base alla composizione chimica del metallo depositato. Ciò significa che i diversi tipi di bacchette di saldatura possono avere quantità di consumo diverse a causa dei diversi tipi di flusso e dei tipi di sorgenti di saldatura.

Composizione e caratteristiche del flusso di saldatura:

Le bacchette per saldatura acide e le bacchette per saldatura alcaline hanno componenti diversi nel loro flusso, che porta a prestazioni diverse durante il processo di saldatura. Il flusso delle bacchette di saldatura acide contiene vari ossidi, che hanno forti proprietà ossidanti, mentre le bacchette di saldatura alcaline contengono più silicati, ossidi di ferro, ossidi di titanio, ecc. e hanno proprietà ossidanti più deboli. Queste differenze possono influire sulla quantità di polvere prodotta durante la saldatura, sulla stabilità dell'arco e sulla fluidità della scoria, che a loro volta influiscono indirettamente sul consumo delle bacchette di saldatura.

Prestazioni del processo di saldatura:

Le bacchette per saldatura acida possono essere utilizzate sia in corrente alternata che in corrente continua, con buone prestazioni di saldatura, arco stabile, meno spruzzi, buona fluidità della scoria, facile rimozione della scoria e bell'aspetto della saldatura. In confronto, le bacchette per saldatura alcalina, a causa della loro specifica composizione chimica e delle caratteristiche del flusso, possono richiedere maggiore attenzione e regolazione durante il processo di saldatura, il che può portare a un consumo relativamente più elevato nelle stesse condizioni.

Campo di applicazione e rapporto di produzione:

Negli ultimi anni, con la diffusione dell'acciaio ordinario a bassa lega, l'uso di bacchette alcaline per la saldatura è gradualmente aumentato. Ciò indica che, con l'aumento dell'applicazione di specifici tipi di acciaio, anche il consumo dei corrispondenti tipi di bacchette per saldatura (come le bacchette alcaline) aumenterà di conseguenza. Allo stesso tempo, la saldatura di alcuni tipi specifici di acciaio può portare a un maggiore consumo di tipi specifici di bacchette per saldatura (come le bacchette per saldatura E308H, che richiedono un'elevata composizione chimica del metallo depositato).