Расчет расхода электродов при сварочных работах — методы и показатели


Большую роль в производственных и строительных процессах играет планирование. Это касается не только финансового аспекта, но также запасов материалов и расходников, необходимых на сборку или возведение конструкции. Рассчитать эти параметры нужно перед работой, чтобы в дальнейшем не возникло сложностей с производством и нехваткой ресурсов.

Говоря о сварке, нужно уточнить, что расход электродов имеет большое значение по большей части только для крупных производств, где задействовано огромное количество расходников. Для домашнего хозяйства, такие параметры как расход на метр шва и 1 кг наплавленного металла, не имеют значения.

Что влияет на расход электродов?

Прежде чем приступать к расчетам расхода, нужно выяснить, что именно на него влияет. Есть несколько главных параметров от которых зависит расход:

  • длина и глубина шва;
  • вес наплавленного металла, определяемый относительно всей конструкции;
  • вес наплавленного металла на метр шва;
  • тип сварочных работ.

Расход зависит от нескольких факторов, которые в совокупности могут дать довольно большие цифры. Именно поэтому очень важно провести предварительные расчеты и только после этого заказывать электроды и приступать к работам.

Как посчитать поштучно

Для вычисления количества электродов можно применить базовую формулу N=Внм*K и таблицу поправочных множителей.

Вес наплавленного металла берут из таблицы:

СоединениеТолщина деталей/Зазор (мм)Внм, г/м
Потолочное4/270
7/3130
6/2,5140

Применяют коэффициент, который соответствует выбранному типу электрода. Результат вычислений умножают на длину шва и делят на вес 1 изделия.

В следующем примере для сварки 1 проходом заготовок толщиной 1,5 мм используют электроды ОЗЛ 6 диаметром 4 мм и длиной 450 мм. Длина шва – 8 м. Создают вертикальный стык с ровными кромками с исходным зазором 0,5 мм.


Для вычисления количества электродов применяют алгоритм.

Алгоритм вычислений:

  • при соблюдении стандартной технологии берут 0,02 кг на метр соединения, что в сумме для указанной длины составляет 0,16 кг=0,02*8;
  • при работе с электродами ОЗЛ-6 применяют поправочный коэффициент 1,6;
  • получают общий вес расходных материалов (0,16-1,6=0,256 кг);
  • с учетом типового веса 1 изделия (58 г) вычисляют расход в штуках (256/58=4,4);
  • делают запас для учета возможных погрешностей 4,4*1,08=4,45;

Полученное значение округляют в большую сторону, что позволяет узнать количество электродов для создания соответствующей сварной конструкции. Оно равно 5 шт.

Расчеты в теории и на практике

Расход тех или иных электродов является табличным значением, однако их можно вычислить и самостоятельно. Для этого есть 2 метода, универсальных для различных видов материалов. В первом используется такая формула:

H = M*K

  • M — вес конструкции;
  • К — коэф. расхода, берущийся из справочной литературы (1,5 — 1,9).

Второй метод рассчитывается по формуле:

G = F*L*M

  • F — площадь поперечного сечения;
  • L — длина шва;
  • М — вес 1 куб. см расходников.

Это все теоретические расчеты, но на практике большое значение также имеют огарки, сила тока и напряжение, а также длина соединения.

Особенности подсчета

Представленные сведения используют для расчета затрат при сварочных работах.

На итоговый результат оказывают влияние следующие факторы:

  • тип соединения;
  • толщина, зазор, взаимное расположение деталей;
  • удобство доступа;
  • марка электродов;
  • значения токов.


На итоговый результат оказывает влияние тип соединения.
Методику вычислений выбирают с учетом особенностей технологических операций.

На тонну металлоконструкций/арматуры

При выполнении масштабных работ пользуются табличными данными расхода на тонну металла (Кр). Этот нормативный показатель устанавливают с учетом отмеченных выше параметров. Выбирают позицию, соответствующую типу электрода. Умножением на массу конструкций получают количество расходных материалов. Добавляют запас на ошибки, другие сопутствующие потери. Перевод в штуки для подобных объемов не имеет практического смысла.

На 1 м шва

Для расчета можно применить рассмотренные формулы, результаты контрольных работ. Чтобы упростить вычисления, пользуются табличными данными. Ниже представлены сведения о нормативном расходе в килограммах на 1 м сварного соединения стыка.

В данном примере используется подкладка, 1 кромка скошена.

Толщина деталей, ммВнм, кгГруппа электродов
IIIIIIVVVI
30,2320,4110,4380,4660,4930,521
50,3840,6800,7240,770,8160,861
80,8321,4741,5731,6711,7691,868
121,5622,7652,9493,1333,3183,502

Если сваривают трубы

Как и в предыдущем примере, вместо вычислений по формулам удобнее пользоваться подготовленными нормативами. Сведения в таблице представлены для аналогичных исходных условий: скошена только 1 кромка стыка, оставлена подкладка, которая предотвращает проникновение расплавленного металла внутрь конструкции. Расход приведен в кг.

Размеры трубы (диаметр х толщина стенок), ммВнмГруппа электродов
IIIIIIVVVI
57х30,0410,0720,0770,0820,0870,091
89х60,1280,2270,2420,270,2720,288
133х60,1930,3420,3650,3880,4100,433
159х80,4820,7240,7720,8200,8690,917

На 1 кг наплавки

Некоторые производители указывают в сопроводительной документации значение коэффициента наплавки (Кн) для выбранного типа расходных материалов при работе с рекомендованным диапазоном токов.

Марка электродаКн, г/А*чРасход электродов на килограмм наплавленного металла, кг
ОЗС-68,5-10,51,5
ЭА-395/910-11,51,6
УОНИ-13/559-101,6

Погрешности, возникающие при расчетах

Рассчитать все в точности почти невозможно. В любой ситуации будут небольшие “разногласия” с тем, что планировалось изначально. Практические методы расчета расхода электродов значительно точнее теоретических, однако даже с ними бывает сложно предугадать каким получится стык и как поведет себя материал. Погрешности могут возникать по разным причинам:

  • режим сварки и токи;
  • особенности электродов, которыми ведутся работы;
  • мастерство сварщика и т. д.

Каждый раз, когда вы рассчитываете расход материалов, нужно закладывать в итоговую цифру погрешность. Стандартное значение погрешности составляет примерно 5 — 7%. Если после работ выяснилось, что расход значительно превысил допустимую погрешность, значит при сварке произошли какие-то нарушения процесса.

Даже если количество расходников просчитано максимально точно, нужно иметь небольшой запас, чтобы застраховаться от бракованных стержней.

Способ снижения затрат

Для улучшения экономических показателей необходимо точное выполнение технологических правил. Существенное значение имеет квалификация сварщика. Чтобы исключить ошибки и погрешности, обусловленные человеческим фактором, применяют специализированные автоматы. Инвестиции при покупке более сложного оборудования окупаются в процессе эксплуатации за счет уменьшения потребляемых расходных материалов на 10-15%.


Чтобы снизить затраты, нужно точное выполнение технологических правил.

Электроды следует применять только в рекомендованных производителем режимах.

Отклонения от проектной силы тока увеличивают расход материалов либо ухудшают качество сварного шва.

Если применяется ручная технология, итоговый результат во многом зависит от навыков сварщика. По этой причине некоторые специалисты предпочитают практический способ расчета. Создав несколько контрольных швов, можно с высокой точностью определить расход материала в рабочих условиях.

Рекомендуем к прочтению Какие электроды по алюминию выбирать

Сколько электродов содержится в 1 кг?

После того как все данные по необходимому объему материалов получены, можно приступать к закупке расходников. Отсюда появляется другой вопрос — сколько упаковок со стержнями нужно покупать? Чтобы это определить, надо посчитать сколько прутков содержится в 1 кг. Килограмм — это стандартная упаковка электродов. Здесь важно учитывать все параметры:

  • диаметр;
  • длина;
  • вес;
  • толщина упаковки;

Чем больше эти параметры, тем меньше электродов в пачке. Несмотря на все эти параметры, средний вес электрода можно узнать по его диаметру. В этой таблице приведена средняя масса электродов с разными, наиболее часто использующимися диаметрами:

Диаметр, ммСредняя масса, гр
2,517
326
457
582

Зачем необходимо знать точное количество электродов?

Производительность и продолжительность сварки напрямую зависит от наличия/отсутствия достаточного количества расходного материала. Присадочное отработанное изделие необходимо своевременно заменять новым. Когда электрода не оказывается под рукой, это напрямую отражается на темпе проводимых работ. Закупка присадочного материала отнимает время, что приводит к остановке сварки. Некритичной считается ситуация, когда не хватает нескольких килограмм. Сварка габаритных металлоконструкций, наоборот, требует огромного количества электродов. Ошибки здесь исчисляется недостатком огромного числа расходников. Необходимость предварительной подготовки большого количества присадочных изделий в значительной степени тормозит рабочий процесс, что может сорвать все сроки по сдачи объекта.

Как рассчитывается расход на метр шва?

Многие сайты предлагают возможность рассчитать расход электродов онлайн. Делается это очень просто — нужно ввести несколько цифр и калькулятор выдаст вам искомую величину.

Опытные сварщики предпочитают рассчитывать все самостоятельно. Они применяют для этого такую формулу:

Н = Нсв + Нпр + Нправ

  • Нсв — расход на сваривание;
  • Нпр — расход на проставление прихваток;
  • Нправ — расход на правки, проводящиеся холостыми валиками.

Норма расхода на прихваточные работы определяется относительно расхода на прочие работы. При толщине конструкции до 1,2 см, она составляет 15% от основного расхода. При толщине более 1,2 см — 12%.

Расчет расхода практическим путем

Проводится опытным путем. Определяют массу металла и выполняют тестовые сварочные работы. Когда они закончены, делают замер огарка с учетом напряжения и силы тока, а также длины выполненного шва. Эти параметры позволяют подсчитать, сколько электродов потребовалось для данного конкретного участка. Зная длину, не составит труда подсчитать, сколько присадочного материала потребуется для завершения сварки в том или ином разделе. Точность вычисления вариативна. Погрешность минимальна лишь в тех случаях, когда угол положения и внешние данные остаются неизменными при проведении дальнейшей сварки. Иными словами, условия останутся аналогичными тестовым. Если не используют формулы, проводят практические расходы, делают от двух и до четырех тестирований. Это позволяет снизить вероятность погрешности и получить данные, которые будут точнее, нежели при задействовании математических расчетов.

Как рассчитывается расход при сварке труб?

В теории расчет этого параметра производится очень просто. Нужно разделить расход на метр шва на вес одного электрода. В результаты мы получим количество стержней, необходимое для работы. Количество стержней нужно умножить на метраж. Полученная цифра округляется в большую сторону.

Чтобы получить значение в килограммах, нужно провести такие вычисления: разделить объем раздела на плотность металла. Первый параметр — это объем цилиндра (диаметр берется по большей стороне стыка). Получившееся значение нужно умножить на 1,4 — 1,8. Это поправка на огарки.

Расход при сварке труб может отличаться в зависимости от соединяемых стыков — наличия/отсутствия скосов и т. д.

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 сваркиТип электродаКоэффициент
MMA-сваркадля покрытых электродов0,826
TIG-сваркадля электрода плавящегося0,930
для электрода вольфрамового неплавящегося1

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

Угол соединенияКоэффициент
60°1,1
45°1,23

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

Способы экономии материалов

Есть несколько способов, позволяющих экономить на расходниках. Это позволит уменьшить затраты на покупку стержней:

  • Используйте автоматические и полуавтоматические аппараты. При ручной сварке могут возникать потери более 5%. Помните, что чем выше качество расходников и оборудования, тем эффективнее производится сварка, а значит происходит меньше потерь.
  • Разные марки и модели электродов работают с разным током. Настраивая аппарат, обращайте на это внимание. При подборе неправильных режимов сварки, можно понести большие потери.
  • На расход влияет технология сварки. Так, при неправильном угле стержня, расход может увеличиваться.

Опытные сварщики на практике выясняют, какой угол сварки является оптимальным. Это дает им возможность работать быстро и экономно.

Придерживаясь таких рекомендаций, правильно подбирая электроды и внимательно настраивая оборудование, можно значительно сэкономить расход материалов.

Как снизить затраты?

Существует несколько условий, которые позволяют сэкономить на расходных материалах для проведения сварочных работ, но при этом никак не отражаются на качестве:

  1. Наибольшей экономии присадок позволяет добиться использование полуавтоматического либо автоматического сварочного аппарата. Когда работы проводятся вручную, то потери составляют от пяти процентов и выше. При автоматическом и полуавтоматическом процессе этот показатель вдвое ниже. Если и присадки, и аппарат имеют высокое качество, сокращение расходных изделий будет максимальным.
  2. Показатели силы тока и напряжения должны полностью соответствовать выбираемому присадочному материалу. Поэтому, настраивая сварочный аппарат, нужно уделять особое внимание этим параметрам.
  3. Количество затрачиваемых электродов при равных условиях может отличаться. Это обусловлено положением расходного изделия при выполнении сварки. Поэтому многие сварщики предпочитают не ограничиваться формулами и прибегают к практическим расчетам, проводя несколько тестов, чтобы найти «идеальное» положение.

Соблюдение этих трех важных условий и грамотный выбор способа сэкономить позволяет сократить количество требуемого присадочного материала практически на тридцать процентов. Это достаточно внушительная сумма в денежном эквиваленте.

Читать также: Восстановление емкости li ion аккумулятора

Главная страница » О сварке » Расход электродов, нормы, таблицы, как рассчитать


Важной частью любого производственного или строительного процесса является точное и грамотное планирование расхода материалов, которое осуществляется для составления сметы и подсчета финансовых затрат. При возведении металлоконструкций методом сварки важно знать не только расход металла, но и необходимое количество электродов. Правильно выполненный расчет позволит узнать точную себестоимость работ, процесс сваривания будет осуществляться по плану.

Следует отметить, что расчет расхода сварочных электродов является актуальным и востребованным только при строительстве крупных объектов. Большой масштаб работ требует безошибочного определения объема материалов, который и будет заложен в строительную смету. Для этого и было введено понятие «расход электродов на 1 т металлоконструкций».

Таблицы расходов

Теперь ближе познакомимся с таблицами стандартных значений расхода для различных электродов и типов сварки.

Расход на килограмм наплавленного металла

Сварка углеродистых и низколегированных сталей

Тип Э42

МаркаВСЦ-4ОЭС-23АНО-6АНО-17ОМА-2ВСЦ-4М
Расход, кг1,61,651,71,8

Тип Э42А

МаркаУОНИ 13-45УОНИ 13-45А
Расход, кг1,61,7

Тип Э46

МаркаРасход, кг
ОЗС-61,5
АНО-131,6
ВРМ-26
АНО-211,65
АНО-41,7
АНО-24
АНО-34
ВРМ-20
МР-3
ОЗС-12

Тип Э46А

МаркаУОНИ 13-55КТМУ-46
Расход, кг1,61,65

Тип Э50

МаркаВСЦ-355-У
Расход, кг1,71,8

Тип Э50А

МаркаРасход, кг
ОЗС-181,5
ТМУ-21У
ОЗС-251,6
ОЗС-28
ОЗС-33
АНО-271,65
ИТС-41,7
УОНИ 13-55
ЦУ-5
ЦУ-7

Тип Э55

МаркаМТГ-02
Расход, кг1,55

Тип Э60

МаркаМТГ-01КВСФ-65ОЗС-24МУОНИ 13-65
Расход, кг1,551,6

Сварка сталей с высоким содержанием легирующих компонентов

МаркаРасход, кг
ОЗЛ-361,5
ЗИО-31,55
ЭА-898/191,6
ОЗЛ-14А
АНВ-32
ЭА-606/101,7
ЦТ-15
ЦТ-15К
ЦЛ-11

Сварка сталей, устойчивых к коррозии

МаркаОЗЛ-8ОЗЛ-14ОЗЛ-12ЭА-400/10УЭА-400/10Г
Расход, кг1,71,751,8

Сварка сталей, устойчивых к высоким температурам

МаркаРасход,кг
ТМЛ-1, ТМЛ-1У, ТМЛ-3У1,5
ЦУ-2М, ТМЛ-3, ЦЛ-27А1,55
УОНИ 13-15М, УОНИ 13-ХМ, ЦЛ-39, ЦЛ-36, ЦЛ-40, ЦЛ-171,6
ЦЛ-26М, ЦЛ-411,65
ЦЛ-6, ЦЛ-55, АНВ-11,7
ЦЛ-101,75
ОЗС-111,8

Сварка разнородных сталей

МаркаИМЕТ-10АНЖР-2АНЖР-1, НИИ-48Г
Расход, кг1,31,61,7

Сварка жаропрочных сталей

МаркаНИАТ-5, ЭА-395/9ЦТ-10
Расход, кг1,61,7

Соединения без скоса кромок

Положение шваТолщина металла, ммЗазор, ммМасса наплавленного металла, кг/1 м шва
Нижнее100,02
1,50,50,02
210,03
31,50,05
420,13
520,16
62,50,21
730,28
Горизонтальное100,02
1,50,50,03
210,04
31,50,07
420,17
52,50,2
630,25
730,33
Потолочное420,08
520,13
62,50,14
730,16

Угловые соединения

ПараметрыМасса наплавленного металла, кг/1 м шва
Толщина металла, ммСечение шва, кв. мм
220,030,020,030,03
34,50,050,050,050,06
480,070,070,070,08
512,50,10,110,110,13
6180,150,150,160,17
724,50,20,210,220,25
8320,260,270,280,32
940,50,330,340,360,4
10500,40,420,440,5
1160,50,490,530,570,62
12720,580,620,660,73
151130,910,971,041,11
181621,311,371,491,6
202001,621,621,781,98
222421,9522,162,39
253232,582,62,93,18

Тавровые соединения

ПараметрыМасса наплавленного металла, кг/1 м шва
Толщина металла, ммСечение шва, кв. мм
240,040,050,040,04
2,56,50,060,070,060,07
390,080,10,090,09
3,512,50,110,130,120,13
4160,140,160,150,17
4,520,50,180,20,190,21
5250,220,250,240,26
5,530,50,260,290,280,32
6360,310,330,340,37
6,542,50,370,390,40,44
7490,430,450,440,51
7,556,50,470,510,50,58
8640,550,580,60,65
9810,690,740,750,86
101000,850,890,911,02
111211,031,081,121,23
121441,221,271,331,48
131691,411,491,531,73
141961,621,761,782,02
152251,861,952,072,31

V-образные соединения (односторонние)

Толщина металла, ммЗазор, ммМасса наплавленного металла, кг/1 м шва
Положение шва
Нижнее 50 °Нижнее 60°Вертикал 70°Потол 80°Гориз 60°
410,090,10,1320,140,11
510,130,150,190,220,16
610,170,20,290,30,24
71,50,260,30,380,440,33
81,50,310,370,470,550,44
91,50,380,440,590,690,51
1020,490,570,760,860,64
1120,560,660,891,020,76
1220,650,771,051,230,89
1420,861,021,341,61,17
1520,971,151,551,811,34
1621,041,231,752,021,46
1821,331,62,172,511,83
2021,631,942,623,112,21
2522,462,9444,76 3,34

Первый и подварочный проход при V-образном соединении

Положение шваТолщина, ммМасса наплавленного металла, кг/1 м шваДиаметр электрода, мм
Нижнее6-120,13
Нижнеебольше 120,154
Вертикальноебольше 80,153
Горизонтальноебольше 80,153
Потолочноебольше 100,13

Примеры используемых формул

Для расчетов можно применять другие методики.

Если нет справочных данных о весе наплавленного металла, применяют формулу Внм = p*S, где:

  • p – удельная плотность (7 850 кг/куб. м для углеродистых сортов стали);
  • S – площадь поперечного сечения, которая образуется при соблюдении нормативов технологического процесса.

Значение S берут из таблицы либо вычисляют самостоятельно.

Для рассмотренного выше примера подойдет формула S=t*z+0,75*w*h, где:

  • t – толщина деталей;
  • z – зазор;
  • w (h) – ширина (высота) наплава над местом стыка.

Коэффициенты расхода по типу электродов приведены выше для длины 450 мм.


Для расчетов применяют разные методики.

При других значениях этого параметра применяют следующие поправки (множители):

  • 250 мм – 1,12;
  • 300 мм – 1,07;
  • 350 мм – 1,04;
  • 400 мм – 1,02.

При создании соединений с применением защитной среды используют следующие поправочные коэффициенты:

  • 1,05 – углекислый газ (сварка толстых листов из стали);
  • 1,15 – использование автоматических и полуавтоматических устройств подачи материалов (CO²);
  • 1,7 – создание швов проволокой с порошковым наполнителем.

По формуле Нг=Ру*L+Р определяют нормативный расход инертных газов для создания надежной защитной среды. Здесь:

  • Ру – удельная норма на метр длины (L) сварного соединения;
  • Рд – расход на дополнительные и вспомогательные операции (продувку, настройку режима).

Рекомендуем к прочтению Характеристики и эксплуатация неплавящихся электродов

Для вычисления удельного значения умножают оптимальный расход по ротаметру (Рр) на время рабочего цикла (T): Ру=Рр*T. Если табличные значения отсутствуют, последний параметр вычисляют вручную по формуле T=(Внм*60*1000)/(Кн*I), где:

  • Кн – коэффициент наплавки;
  • I – сила тока, которую применяют для сварки.


При создании соединений используют поправочные коэффициенты.
Ниже приведены значения Кн в г/А*ч для разных режимов:

I (А)Диаметр проволоки (мм)
1,622,5
20014,212,2
30016,513,511,1
40021,116,813,9
50028,322,317,8

При работе с электродами используют формулу T=60/V, где V – скорость создания сварного соединения. Этот параметр зависит от сложности выполняемых операций и примененного способа. Вручную сваривают конструкции со скоростью до 15-20 м/ч. Использование автомата увеличивает V до 100 м/ч и более.

Затраты времени на вспомогательные операции по нормативам составляют от 0,05 до 0,2 минуты при работе с плавящимся и неплавящимся электродами соответственно. Следует корректировать расчетный расход при сварке мелких деталей. Выполнение этих и других сложных операций увеличивает потребление инертного газа на 15-20%. При планировании поставок следует учесть, что стандартный 40-литровый баллон при заправке наполняют жидкой углекислотой (25 кг).

При переходе в газообразное состояние это количество образует 507 л защитной инертной среды.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Для любых предложений по сайту: [email protected]
Для любых предложений по сайту: [email protected]