Расход электродов при сварных работах – делаем расчет. Расход электродов: как правильно рассчитать?

Прежде всего, необходимо определить расход электродов данного вида, для наплавки 1 кг металла. Для этого вы можете воспользоваться специальной формулой:

Н = М * К расх,

где К расх - это коэффициент расхода электродов (приведен на рисунке ниже), а М - масса металла.

Есть еще одна формула, по которой можно подсчитать, как много электродов расходуется во время сварки:

G = F x L x Масса проволоки (1 см 3),

где: F-площадь попереч. сечения; G -масса напл. Металла, а L - длинна шва.

Что бы уменьшить расход электродов можно использовать автоматический или полуавтоматический сварочный аппарат. При сварке такими аппаратами потери составляют 3%, а при ручной работе - 5%. Поэтому использования автоматической и полуавтоматической сварки на порядок выгоднее, так как сокращает количество необходимых материалов.

Учет потерь во время проведения сварочных работ

Производя расчеты важно быть максимально точными и внимательными, однако даже в этом случае важно помнить о погрешности, так как при расчете количества электродов сумма не может быть абсолютно точной. Поэтому при закупке стоит брать материалы с небольшим запасом, чтобы обеспечить непрерывную и полноценную работу.

Кроме того, важно помнить, что во время работы никто не защищен от увеличения расхода сварочных материалов из-за бракованной продукции и непредвиденных расходов, поэтому во время закупки запас приобретаемых электродов в среднем должен составлять около 5-7%.

Так же производя расчет необходимо учитывать особенности технологического процесса, которые предусматривают в некоторых случаях дополнительный расход электродов. Формулы, которые были приведены в данной статье с успехом используются многими строительными компаниями, для того чтобы более точно определить расход сварочных материалов для определенного объема изделий. Если вы сможете рассчитать, какой расход материалов будет у вас во время работы, это может сократить расходы на покупку сварочных материалов и оборудования, а так же сэкономить время для выполнения сварочных работ.

Дополнительные материалы

Сварочный инвертор – современный сварочный аппарат, простой, удобный в обращении, поможет вам справиться с любыми сварочными работами легко и в кратчайшие сроки. Разобраться с премудростями инверторной сварки также не составит особого труда.

Говоря о правилах сушки электродов, не стоит забывать и об их хранении. Если электроды будут храниться в соответствующих условиях, то они прослужат долгое время. Сушку можно произвести и в домашней обстановке, но для этого нужно правильно подобрать печь и выполнить все условия, которые содержатся в инструкции каждой упаковки.

Неотъемлемой частью процесса возведения любой металлоконструкции является грамотное и точное планирование расхода материалов для составления сметы и подсчета предстоящих финансовых затрат. Вычисляется не только количество задействованного в строительстве материала, но и то, сколько электродов потребуется затратить при проведении сварочных работ.

Умение правильно рассчитывать расход электродов на тонну металлоконструкций - одно из приоритетных требований к профессиональным сварщикам, работающим в крупных компаниях. Без проведения правильных расчетов невозможно узнать точную себестоимость металлоконструкции, предполагаемую прибыль. Все эти нюансы важны для фирм, задействованных в сфере возведения металлических конструкций.

Расход электродов при сварке

Оказывает прямое влияние на производительность и продолжительность рабочего процесса. Отработанное присадочное изделие для сварки необходимо заменить новым.

Если под рукой сварщика не окажется нужных электродов, это отразится на сроках проведения сварки в сторону увеличения. Докупить присадочный материал не является основной проблемой. Все усложняется тем, что он требует предварительной подготовки. Электроды надо прокалить и просушить. Это занимает от полутора до двух часов.

Когда электроды нужны для наплавки нескольких килограмм металла, ситуация не столь критична, в отличие от сварки габаритных металлоконструкций. Любой простой чреват и временными, и финансовыми затратами. Чтобы процесс работы ничего не тормозило, предельно важно выполнить правильный расчет того, сколько электродов требуется на одну тонну металлоконструкций.

Методы вычисления

Показатель расхода зависит от вводных параметров:

• массы наплавки;
• длины сварочного шва;
• нормы расхода.

Массой наплавки называют вес металла, который заполняет собой стыковочный шов. Точные данные этого параметра приводятся в технологической карте сварки. Его показатель по грубым подсчетам равен от 1 до 1,5% от массы металлоконструкции.

Габариты шва измеряют рулеткой по стыку. Получаемый результат умножают на общее число швов, присутствующих в разделе. Это обусловлено тем, что глубокие стыки заваривают параллельным либо последовательным накладыванием двух-трех швов.

Нормой расхода является масса наплавки на один метр шва. Она вычисляется как для отдельного узла либо детали, так и в зависимости от типа выполняемой сварочной операции.

Учитывая эти нюансы, расчет расхода присадочных изделий должен проводиться и теоретически, и практически.

Теоретический расчет

Основан на использовании различных формул. На практике наибольшее распространение получили два типа расчета:

1. по коэффициенту;
2. по физическим характеристикам.

Первый способ охватывает собой различные категории расходных материалов и вычисляется по формуле: H = M * K , где М - масса подвергаемого сварке металла, а K - специальный коэффициент расхода присадки.

Второй способ основан на характеристиках и применяемого электрода, и подвергаемой сварке металлоконструкции, рассчитывается формулой: G = F * L * Масса проволоки, в которой F - это площадь поперечного сечения, а L - длина шва.

Если первая формула позволяет вычислить расход, то вторая - массу наплавленного металла. Оба расчета являются «табличными», то есть основываются на стандартных показателях, соответствующих определенным маркам электрода, типу металла, величине шва.

Расчет расхода электродов по коэффициенту

Чтобы выполнить вычисление, нужно знать точный коэффициент электрода (K) который, как и другие параметры, указан в приложении РДС 82-201-96 «правил разработки норм расхода материалов в строительстве».

Значение коэффициента варьируется от 1,5 и до 1,9. Меньший показатель соответствует второй группе электродов, а наивысшей шестой. Если при работе используется марка ЦТ-28 из второй группы, показатель K равен 1,5.

Используя математический расчет для определения необходимого количества электродов для наплавки тонны металла, получаем значение 1500 кг, то есть H = 1000 * 1,5. Соответственно, расход возрастает, если применяется марка более возрастной группы, к примеру, НЖ-13, имеющая коэффициент, который равен 1,8.

Практический расчет

Подразумевает определение массы металла и проведение сварных тестовых работ. Когда они завершены, выполняют замер огарка, учитывают напряжение и силу тока, длину выполненного шва. Основываясь на этих данных, определяют число требуемых электродов для сварки шва определенной длины.

Точным вычисление будет в том случае, когда и внешние данные, и угол положения при выполнении основных работ останутся аналогичными тем, которые были во время тестирования. Чтобы избежать неточности определения, эксперимент повторяют от трех до четырех раз. Если соблюсти это условие, расчет получится еще точнее, чем при использовании формул.

Погрешность расчета

Никакой метод вычислений не дает стопроцентной точности. Закупать расходный материал для обеспечения полноценного и непрерывного рабочего процесса рекомендуется с запасом. Необходимо учитывать и возможность наличия в партии электродов бракованных и низкокачественных изделий.

Чтобы не приходилось останавливать сварку, следует увеличить полученные при расчетах данные на пять либо семь процентов. Это гарантировано избавит от различного рода форс-мажорных обстоятельств. Учитывают и то, что количество расходного материала зависит как от технологического процесса, так и от типа заполняемого присадками шва.

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.

Во время сварки применяются присадочные изделия, они участвуют в расплавлении материала, формировании шва. При подготовке сварочного процесса необходимо учитывать расход электродов. Этот показатель будет зависеть от вида материала, метода сварки. При расчете учитывается норма расхода, для вычисления применяются специальные формулы. Стоит отметить, что применение автоматической или же полуавтоматической сварки в разы выгоднее, так как сокращаются затраты на необходимые материалы.

Как провести расчет?

Расчет расхода электродов может осуществляться несколькими методами, их подбор зависит от условий работы. Лучше всего, если расчет будет проводить специалист, он сможет точно определить, есть ли необходимость замены расходных материалов, какие меры можно принять для сокращения стоимости сварки.

Среди методов следует отметить:

Теоретический расчет. Сегодня существует несколько методик, которые позволяют точно определить количество присадочного материала. Обычно для работы применяется формула:

Н = М * К, где

• М – наплавляемый металл, масса в килограммах;
• К – специальный коэффициент.

Но при использовании такой формулы надо учесть следующее:

• для расчета требуется значение площади поперечного сечения, оно умножается на плотность обрабатываемого материала, на длину сварного шва;
• придется учитывать и марку присадки.

Даже если все расчеты проведены правильно, стоит прибавить 5-7% к полученным данным, чтобы в самый неподходящий момент не пришлось прерывать процесс и отправляться в магазин.

Практический метод расчета. Каким должен быть расход электродов, как его рассчитать? Надо правильно определить массу металла, после чего провести тестовые сварные работы. После их окончания замеряется огарок, учитывается сила тока, напряжение, длина сварного получившегося шва. На основании полученных данных определяется количество присадочных материалов, которое необходимо для получения определенной длины сварного шва. Следует учесть, что все условия работы требуется повторять в точности, включая угол положения и внешние данные . В противном случае данные окажутся бесполезными. Обычно таким методом пользуются, если нет возможности брать табличные данные. Но он ничем не хуже табличного, особенно если повторить эксперимент 3-4 раза. В итоге результаты получатся гораздо точнее.

Как уменьшить расходные данные?

С целью экономии расхода электродов при сварке требуется соблюдать определенные условия:

1. Во время настройки аппарата необходимо, чтобы напряжение, сила тока полностью соответствовали выбранному присадочному изделию.
2. Если требуется значительная экономия количества электродов, то лучше всего использовать автоматический/полуавтоматический процесс, который при отличном качестве обеспечивает хорошее сокращение объема расходных изделий.
3. Сокращение расхода электродов может наблюдаться и при изменении их положения во время сварочного процесса.

Если правильно выбрать метод экономии, то можно добиться примерно 30% сокращения присадочных материалов.

Процесс будет не таким затратным, но при этом его качество сохранится на должном уровне.

Какими могут быть затраты?

Нормы расхода электродов могут быть различными. Они зависят от вида сварочного процесса, от обрабатываемого металла. Можно отметить следующие значения сварочных электродов:

При сварке нержавеющей, малоуглеродистой стали:

• сварочная проволока: на 1 т – 8,1-9,7 кг, на 100 м² при толщине в 1,2-3 мм – 7,6-23 кг;
• двуокись углерода: на 1 т – 7,2-10 кг, на 100 м² при толщине в 1,2-3 мм – 6,8-24 кг;
• флюс: на 1 т – 8-10 кг, на 100 м² при толщине в 1,2-3 мм – 7,5-23 кг.

Если проводится сварка воздуховодов, то понадобится 28-32 кг материала на каждую тонну.

При сварке алюминия, сплавов на основе алюминия:

• алюминиевая проволока: на 100 м² – 5-7 кг, на 1 м сварочного шва (на 2-3 мм) – 0,1-1,16 кг;
• при ручной аргоновой: на 100 м² – 1800-2700 л, на 1 м сварочного шва (на 2-3 мм) – 40 л;
• автоматическая/полуавтоматическая: на 100 м² – 700-1100 л, на 1 м шва (на 2-3 мм) – 12-16 л;
• вольфрамовые проволоки: на 100 м² – 10-15 кг, на 1 м шва (на 2-3 мм) – 02 г.

Расход электродов при сварке может быть различным, для вычисления его точного значения необходимо пользоваться специальными таблицами, формулами, нормами, которые позволяют определить все показатели в точности. При выборе оптимального режима и метода можно сэкономить на присадочных изделиях около 5%, а если покупать качественную присадку, то можно смело прибавлять еще пару процентов. Если учесть весь объем проделанных работ, то экономия получается существенной.

Точный расчет расходных материалов – основа любого производственного или строительного процесса. Для металлоконструкций важно учитывать не только специфику конфигурации, но и требуемое количество электродов для сварки. Делать это рекомендуется по принятым методикам. С их помощью можно достаточно точно вычислить расход электродов на 1 тонну металлоконструкций.

Параметры, влияющие на расход материалов

Сначала нужно определиться с факторами, влияющими на количество расходных материалов. Они напрямую повлияют на производительность и время выполнения работ. В случае с электродами следует выбрать соответствующую модель, оптимально подходящую для конкретной операции. Затем можно выполнять расчет расхода на 1 тонну металлоконструкции.

Для вычисления нужно выяснить следующие показатели:

• Масса наплавки материала металлоконструкции на шов. Его объем не должен превышать 1,5% от веса всей конструкции.
• Протяженность сварочного шва. Помимо стандартных размеров учитывается глубина. Если этот показатель большой – делают два или три шва для надежности соединения.
• Норма расхода. Это общая масса наплавки на 1 м.п. шва.

Последний показатель является справочным. Он зависит от . Справочные данные можно взять из ВСН -452-84. Но при этом выбирается несколько методов расчета — теоретический и практический. Разница между показателями определяет погрешность.

Методики расчета на 1 тонну металлоконструкций

Для сварки металлоконструкций выбирается несколько видов швов. От этого зависит расход электродов, так как для каждого типа ориентаций определена масса наплавленного металла. Она же, в свою очередь, влияет на скорость выполняемых работ. Эти данные приведены в таблице.

Первый способ расчета, теоретический, относительно прост. Для вычисления потребуется знать общую массу металла в конструкции и специальный коэффициент. Формула выглядит следующим образом:

Н=М*К

• Где М – общая масса металла;
• К – справочный коэффициент для каждого типа.

Данные последней составляющей формулы можно взять из справочных материалов. В сводной таблице показаны значения коэффициента в зависимости от марки электродов.

Второй способ позволяет определить массу наплавленного металла. Для него не нужно брать справочные данные — необходимо лишь сделать замеры соединительного шва. Расчеты выполняются по следующей формуле:

G =F *L *M

• Где F – суммарная площадь поперечного сечения;
• L – длина свариваемого шва;
• М – масса проволоки.

Пользуясь этими формулами, можно достаточно точно рассчитать расход электродов на сварку 1 тонны металлоконструкций. Но при этом нужно учитывать погрешность. Предварительно рекомендуется проверить правильность расчетов на небольшом участке работ. Это актуально при сборке больших конструкций, где расход электродов существенно повлияет на себестоимость. Если разница не превышает 5% — можно делать закупку расходных материалов по расчетным данным.

Рациональное уменьшение расхода

Можно ли снизить расчетное количество электродов без потери качества? Для этого рекомендуется воспользоваться такими советами специалистов:

• Использовать полуавтоматический или автоматический режим сварки. При ручном расход присадки увеличивается до 5%, что сказывается на затратах.
• Параметры сварочного аппарата – сила тока и напряжения. Они должны соответствовать характеристикам выбранных электродов. При смене расходных материалов выполняется корректировка работы сварочного аппарата.
• Положение электрода, при котором происходит оптимальный расход присадки, чаще всего определяется по результатам практических расчетов. Все зависит от параметров металлоконструкций.

• 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

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

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

При положении патрубков сбоку или снизу по отношению к основной трубе