Как посчитать наплавленный металл
Наплавленный металл остаётся в соединении после сварки. Огарки, брызги и шлак сюда не входят, поэтому электродов по весу уходит больше. От этой массы и считают электроды.
- Выберите тип по чертежу: угловой или тавровый с одной стороны, тавр с двух сторон, стык без разделки С2 или стык с V-разделкой С17 (обозначения по ГОСТ 5264-80).
- Для углового введите катет и выпуклость. Для стыка введите толщину листа: зазор, ширину и усиление калькулятор возьмёт из таблиц ГОСТ.
- Введите длину всех швов этого размера. Калькулятор покажет площадь сечения, вес погонного метра и массу на всю длину.
Масса наплавленного металла: формула
Масса = площадь сечения × длина × плотность. Плотность стали берут 7,85 г/см³ (ГОСТ 103-2006). Удобно помнить так: 1 мм² сечения на метре длины весит 7,85 г. Сечение 20 мм² весит 157 г на метр, 100 м дают 15,7 кг металла.
Площадь поперечного сечения сварного шва
Сечение углового соединения складывается из треугольника и валика. Треугольник с катетом k даёт k² / 2. Валик над ним считаем сегментом параболы: 2/3 × ширина × выпуклость, ширина равна k × 1,414. Выпуклость и вогнутость допускаются до 30 % катета (ГОСТ 5264-80, п. 13). При сварке в защитном газе действует ещё одно ограничение: не более 3 мм (ГОСТ 14771-76, п. 11).
У стыка С2 сечение равно толщине, умноженной на зазор, плюс усиление 2/3 × e × g. Ширину e калькулятор берёт по верхней границе из табл. 5 («не более»), так что масса С2 выходит с небольшим запасом вверх. У стыка С17 к ним прибавляется скос двух кромок: (s − 1)² × tg 25°. Здесь 1 мм это притупление, 25° угол скоса одной кромки по чертежу ГОСТ 5264-80.
| Что | Норма | Откуда |
|---|---|---|
| С2, металл от 1,0 до 1,5 мм: усиление g | 1 мм | ГОСТ 5264-80, табл. 5 |
| С2, металл св. 1,5 до 3,0 мм: усиление g | 1,5 мм | ГОСТ 5264-80, табл. 5 |
| С2, металл св. 3,0 до 4,0 мм: усиление g | 2 мм | ГОСТ 5264-80, табл. 5 |
| Плотность стали | 7,85 г/см³ | ГОСТ 103-2006, примечание к таблице |
| Выпуклость и усиление: доля от ширины × высоты | 0,667 (2/3) | площадь сегмента параболы: 2/3 × ширина × высота |
| Выпуклость углового шва, не больше | 0,3 катета (30 %) | ГОСТ 5264-80, п. 13; ГОСТ 14771-76, п. 11 |
| Выпуклость углового шва в защитном газе, не больше | 3 мм | ГОСТ 14771-76, п. 11 |
| Катет при деталях до 3 мм включительно, не больше | 3 мм | ГОСТ 5264-80, п. 9 |
| Катет при деталях толще 3 мм, не больше | 1,2 толщины тонкой детали | ГОСТ 5264-80, п. 9 |
| Минимальный катет, толстая деталь св. 5 до 10 мм, сталь до 400 МПа | 5 мм | ГОСТ 5264-80, п. 11, прил. 1 |
| То же, толстая деталь св. 10 до 16 мм | 6 мм | ГОСТ 5264-80, п. 11, прил. 1 |
| С17: зазор b | 2 мм | ГОСТ 5264-80, табл. 21, чертёж С17 |
| С17: притупление кромки c | 1 мм | ГОСТ 5264-80, табл. 21, чертёж С17 |
| С17: угол скоса кромки β | 25 ° | ГОСТ 5264-80, табл. 21, чертёж С17 |
| С17: усиление шва g | 0,5 мм | ГОСТ 5264-80, табл. 21 |
| Электродов на 1 кг металла шва, группа I | 1,4 кг | ВСН 416-81 (сб. 30), общая часть, п. 11 |
| То же, группа II (УОНИ-13/45, АНО-11) | 1,5 кг | ВСН 416-81 (сб. 30), общая часть, п. 11 |
| То же, группа III (АНО-4, УОНИ-13/55У) | 1,6 кг | ВСН 416-81 (сб. 30), общая часть, п. 11 |
| То же, группа IV (УОНИ-13/55, МР-3) | 1,7 кг | ВСН 416-81 (сб. 30), общая часть, п. 11 |
Масса сварного шва: таблица на погонный метр
Угловое соединение с одной стороны (Т1, У4, Н1), сталь, кг на погонный метр:
| Катет, мм | g = 0 | g = 1 мм | g = 30 % k, до 3 мм |
|---|---|---|---|
| 3 | 0,035 | 0,058 | 0,055 |
| 4 | 0,063 | 0,092 | 0,098 |
| 5 | 0,098 | 0,135 | 0,154 |
| 6 | 0,141 | 0,186 | 0,221 |
| 8 | 0,251 | 0,310 | 0,393 |
| 10 | 0,393 | 0,467 | 0,615 |
| 12 | 0,565 | 0,654 | 0,832 |
Шов катетом 5 мм весит почти 0,1 кг на метр, катетом 6 мм около 0,14 кг. Выпуклость 1 мм на катете 5–6 мм прибавляет к массе около трети. Тавр с двух сторон весит вдвое больше.
Стык С17 с V-разделкой по размерам ГОСТ 5264-80 (табл. 21):
| Лист, мм | Сечение, мм² | Масса 1 м, кг |
|---|---|---|
| 4 мм | 14,9 | 0,117 |
| 6 мм | 27,7 | 0,217 |
| 8 мм | 42,8 | 0,336 |
| 10 мм | 63,1 | 0,495 |
| 12 мм | 86,8 | 0,681 |
| 16 мм | 144,3 | 1,132 |
| 20 мм | 217,0 | 1,703 |
Стык без разделки С2 лёгкий: 0,031 кг на метр при листе 1 мм, 0,079 кг при 3 мм, 0,147 кг при 4 мм.
Таблицы массы погонного метра ищут в ОСТ 24.940.02-83. Калькулятор считает по размерам ГОСТ 5264-80 и подходит для любого катета и толщины. Для сверки мы взяли нормы ВСН 416-81. Тавр катетом 6 мм: 0,328 кг электродов группы IV на метр при коэффициенте 1,7, то есть 0,193 кг металла. Калькулятор при выпуклости 1 мм даёт 0,186 кг.
Пример расчёта
На каркасе навеса 10 м тавровых швов катетом 6 мм, выпуклость по шаблону около 1 мм. Треугольник 6 × 6 / 2 = 18 мм², валик 2/3 × 8,49 × 1 = 5,66 мм², сечение 23,66 мм². На метр 23,66 × 7,85 / 1000 = 0,186 кг, на 10 м 1,86 кг наплавленного металла.
Катет по толщине металла
Катет берут с чертежа. Наибольший катет ограничен: при деталях до 3 мм включительно не больше 3 мм, при деталях толще не больше 1,2 толщины тонкой (ГОСТ 5264-80, п. 9). Наименьший катет смотрят по толщине более толстой детали в приложении 1 того же ГОСТа (п. 11). Для стали до 400 МПа это 5 мм при толстой детали 5–10 мм и 6 мм при 10–16 мм. Нет чертежа: катет 5, 6 или 10 мм под свой металл подберёт калькулятор катета.
Переход к расходу электродов и проволоки
Массу металла умножают на коэффициент расхода электродов по ВСН 416-81 (общая часть, п. 11). У УОНИ-13/55 и МР-3 это 1,7, у АНО-4 1,6, у УОНИ-13/45 1,5. В нашем примере 1,86 кг наплавленного металла дают 1,86 × 1,7 = 3,16 кг электродов МР-3. Нормы на метр по катету и пачки к покупке считает калькулятор расхода электродов.
Расход проволоки при сварке полуавтоматом в углекислом газе в ВСН 416-81 дан своими таблицами (019–031). Готового коэффициента для проволоки там нет, поэтому калькулятор её не считает.
Где ошибаются
- Считают по катету без валика. На катете 6 мм выпуклость 1 мм прибавляет треть массы, а при выпуклости 1,8 мм масса растёт в 1,6 раза.
- Забывают вторую сторону тавра. Шов Т3 идёт с двух сторон ребра. Длину вводят по детали, калькулятор удваивает сечение сам.
- Путают металл в соединении с весом электродов. Электродов уходит в 1,4–1,7 раза больше.
Этот вес нужен для сметы на сварку. В программе RemontCRM заказчик фиксирует цену сметы компании до начала работ. Если сварки по ходу стало больше, изменение объёма оформляют допсоглашением.