Знать вес прутка расходуемого при сварке металла, не пустая прихоть. В зависимости от вида сварки, толщины изделий, вида шва, наплавляемый металл доходит до 5% веса конструкции или детали.
Такая добавка не только ведет к удорожанию, но и сказывается на несущей способности элемента, если речь идет о строительных конструкциях больших пролетов.
Еще важнее заранее определить добавку веса у движущихся элементов, поскольку это напрямую влияет на балансировку, а значит — качество работы механизма.
Зависимость расхода от типа оборудования
Промышленные предприятия используют больше десятка сварочных технологий, оборудование которых отличается принципами устройства, размерами и весом.
Кроме этого, в каждом виде используют разновидности, отличающиеся расходом материалов, а соответственно весовой добавкой к готовому изделию.
Назовем основные типы сварки.
- Электродуговая. По сравнению с остальными типами наиболее распространена на сегодня. Включает разновидности:
- плавящимся электродом: ручная, полуавтоматическая, автоматическая, в среде инертных газов, под флюсом и пр.,
- ванная,
- неплавящимся электродом с присадкой и без.
- Газовая.
- Электрошлаковая.
- Диффузионная.
- Давлением, ковкой (холодная, горячая).
- Лазерная.
- Трением (орбитальная).
- Термитная.
- Электронно-лучевая.
- Плазменная.
- Ультразвуковая.
К перечисленному добавим еще сварку взрывом, высокочастотным током.
При разнообразии их объединяет сам принцип достижения цельности: добиться контакта материалов соединяемых деталей до уровня проявления меж атомных сил сцепления.
Нас интересуют виды, где к весу готового изделия добавляется масса прутка. Как правило он играет роль соединительной присадки.
К таким видам относятся пункты 1 – 2 нашего перечня. Единственно исключение — дуговая сварка неплавящимся электродом без внесения присадочных материалов. Здесь расходуется, вернее, изнашивается сам тугоплавкий электрод.
Сварочное оборудование, применяемое в остальных случаях, использует для соединения металл самих деталей. Добавки отсутствуют, либо вес их составляет доли процента.
Максимальный расход дает оборудование ручной дуговой сварки, использующее плавящиеся электроды. При равном сечении наплавленного шва, металл здесь дополнительно расходуется на так называемые «огарки» — остатки электродов, остающиеся в сварочном держателе.
От сварки отличается покрытие одних металлов другими. Так, если требуется оцинковать деталь, изделие или крепежный элемент используют процессы внешне схожие с некоторыми типами сварки, однако при этом соединения элементов не происходит. Само покрытие при этом, играет защитную роль.
Как рассчитать в зависимости от их материала и диаметра?
Расчет массы прутка осуществляют несколькими способами. На сегодня, благодаря интернету простейший из них: использовать программу – калькулятор. В нем можно легко подсчитать вес на самые популярные диаметры: 5, 6, 8, 10, 12, 16, 18 и 20 мм.
Бесплатную услугу подсчетов веса сварочных стержней онлайн предлагают десятки сайтов. Чтобы найти их, наберите соответствующий запрос в окне поисковика.
Там, где интернет отсутствует, применяют аналогичную программу, установленную на компьютер либо мобильное устройство (телефон, планшет). Как правило базы подобных калькуляторов включают вес всех выпускаемых промышленностью видов прокатных изделий. В том числе круглые прутки, проволоку, арматуру гладкую и периодическую.
Следующий простой, но точный метод — использование таблиц, куда занесены найденные эмпирическим путем либо расчетами соотношения.
- Зависимость массы наплавляемого металла от формы поперечного сечения шва.
- Соотношения массы металла и катета шва, с учетом типа стыка (угловой, тавровый и пр.)
Используя приведенные данные, сразу можно получить увеличение веса конструкции. Достаточно замерить или подсчитать по чертежам общую длину сварных швов.
При этом, вес самих сварочных материалов рассчитывают, добавляя к табличному значению расходы на потери: «огарки», разбрызгивание, выгорание металла, «холостые» проходки (исправления брака, технологические прихватки).
Либо просто умножив на 5-7% . Приблизительно такое количество сварочных прутков уходит в непроизводительные потери.
- Таблицы потребности в плавких электродах, сварочной проволоке либо присадочных прутков, куда сведены зависимости их расхода от сечения и вида шва.
- Сортаменты куда сведены показатели по всем видам сечений, не только круга различного диаметра, но квадраты, прокатные профили различной формы. Тут найдется и круглый пруток стальной 16 мм вес 1 метра, которого составляет 1,58 кг, и квадрат с такой же стороной, который потянет на 2,01 кг за метр.
Кроме перечисленных, в ряде справочников приведены таблицы, где вес расходуемых для сварки стержней связывают с типом конструкций. Данные расхода приведены не на метр шва, а на тонну готовых изделий.
Подобные подсчеты приблизительны, но для предварительной прикидки затрат подойдут.
Таблица по ГОСТ
Вернемся к стандартным таблицам касающихся исключительно сварочных материалов. Здесь по форме поперечного сечения шва с высокой точностью узнаете сколько весит соединительный шов.
Как выглядит такая таблица в ОСТ 24.940.02 (отраслевой стандарт Министерства тяжелого и транспортного машиностроения):
По этой таблице узнают вес наплавляемого металла. Однако, расход сварочных присадочных стержней, электродов, проволоки придется рассчитывать дополнительно.
Цифровые параметры по затратам материалов для сварки приведены в таблицах норм расхода материалов в строительстве (сборник 30 — «Сварочные работы»).
Здесь на метр шва, в зависимости вида и толщины деталей приведены значения расхода электродов (с учетом группы), а также порошковой сварочной проволоки в кг. Указан тут также расход присадочных прутков, неплавящихся вольфрамовых электродов, газа для создания инертной среды.
Определение массы проката с круглым поперечным сечением по таблице
Рассмотрим, как определить вес стального прутка по таблице более подробно. Откроем ГОСТ 2590-2006 «Прокат сортовой стальной горячекатаный круглый», найдем в нем таблицу №1. Первый ее столбец указывает диаметры прокатных профилей.
Напротив нашего 16 мм, в самом последнем столбике и увидим показатель 1,578 кг который уже упоминался выше.
Однако данные этого сортамента заканчиваются диаметром 5 мм. То есть определить вес изделия меньшего сечения, а тем более тонкой проволоки не получится.
Для этого используют таблицу ГОСТ 3282-74 «Проволока стальная низкоуглеродистая», где диаметры стального проката начинаются от 0,8 миллиметра.
Таблицы существуют не только для сталей. Есть сортаменты для медных, алюминиевых, латунных прутков, других цветных металлов.
Что касается сварочных присадочных стержней, которые включают целый перечень элементов, для них разработаны специальные таблицы и справочники.
Формула расчета массы 1 м прутка
Если под рукой нет таблиц, или онлайн калькулятора воспользуемся знаниями геометрии и физики.
Металлический электрод, пруток присадки, даже сварочная проволока имеют форму вытянутого цилиндра. Объем, которого равен произведению площади основания на высоту, то есть в нашем случае на длину проволоки или электрода.
Площадь круга S=πR2, где R – радиус нашего прутка, π=3,14. Возьмем для примера круг 16 мм вес которого мы определили из таблицы выше. Его площадь составит 2,01 см2, объем метрового куска 2,01х100=201 см3.
Еще один параметр несложно запомнить: 7,8 г/см3 — удельный вес обычной конструкционной стали. Умножив на него найденный объем и переведя результат в килограммы получаем 1,57 кг, вес прутка 16 мм за метр, почти точно соответствующий табличному.
Подобный же расчет можно выполнить для любого металла или сплава, достаточно знать его удельный вес.
Важно! Сталь не является химическим элементом, это сплав железа с углеродом и различными добавками. Поэтому удельный вес разных ее марок может отличаться в пределах 7,7-8,5 г/см3. На практике разница обычно не важна, но при значительных объемах расхождения надо учитывать.
Завершая разговор
Как вы могли убедится, задача определения веса прутков для сварки, а также других прокатных профилей круглого сечения решается достаточно просто. В крайнем случае можно просто измерить первое попавшееся изделие в длину, а затем взвесить. Благо, современные электронные весы дают точность достаточную на практике.
После чего, составив простейшую пропорцию — определить вес метра нашего прутка.
(Пока оценок нет)
Загрузка...
