Para determinar o uso de varetas de soldagem, um método comum usado na prática é calcular o peso do metal de solda e depois dividi-lo pela eficiência do material de soldagem.
É necessário calcular a eficiência dos materiais de soldagem. No entanto, como o diâmetro das hastes e fios de soldagem é diferente, a eficiência também varia muito.
Para a indústria, calcular com precisão a taxa de utilização dos materiais de soldagem pode ajudar a reduzir desperdícios desnecessários na soldagem.
De acordo com a experiência dos soldadores, a taxa de utilização do fio de soldagem é superior à das hastes de soldagem.
Algumas indústrias possuem uma tabela específica recomendada para cálculo do peso dos materiais de soldagem, que geralmente é dividida com base no tamanho da ranhura e na quantidade de materiais de soldagem necessários por metro para um determinado número de graus de ranhura (neste caso, a taxa de utilização normalmente está incluído).
Se essas informações estiverem disponíveis, você pode criar uma planilha, uma fórmula e preenchê-la sempre.
É crucial estimar corretamente a demanda por varetas de solda durante a construção de soldagem. Se o cálculo for muito alto, haverá excesso de estoque, mas se a estimativa for muito baixa, o orçamento do projeto será insuficiente e poderá até impactar o andamento normal e a qualidade do projeto.
Vários métodos são usados principalmente para calcular o consumo de varetas de soldagem:
Cálculo Direto: Este método é o mais direto. Primeiro é necessário calcular o peso do metal de solda e, em seguida, dividir esse peso pela taxa de utilização do material de soldagem para determinar o consumo da haste de soldagem. Este método é mencionado em diversas fontes, ressaltando sua onipresença e praticidade.
Cálculo da Fórmula: Com base na fórmula fornecida, o consumo da vareta de soldagem pode ser calculado usando parâmetros como a área da seção transversal da solda, o comprimento da solda e a densidade do metal depositado. A fórmula específica é detalhada no artigo abaixo.
Método de cota padrão: Este método envolve a referência aos padrões de cotas de consumo de materiais de soldagem. Esses padrões são normalmente expressos em unidades de peso do material de soldagem consumido por metro de solda (ou seja, kg/m3) e são escolhidos com base no tipo de vareta de solda usada (como varetas de solda básicas ou ácidas).
Considerando o coeficiente de massa de fluxo e o coeficiente de transferência da haste de soldagem: Para soldagem a arco do tipo pó sem ferro, o consumo da haste de soldagem está relacionado ao seu coeficiente de massa de fluxo, coeficiente de transferência e área de solda. Esses valores de coeficiente variam para diferentes tipos de varetas de soldagem, e valores específicos podem ser encontrados nos materiais relevantes fornecidos pelo fabricante.
Fórmula de consumo de haste de soldagem
O consumo de varetas de soldagem é determinado principalmente por fatores como tipo de junta, tipo de ranhura, comprimento da solda e outras características da estrutura de soldagem.
Aqui estão algumas fórmulas de cálculo:
A) A fórmula de cálculo do consumo de eletrodos é a seguinte:
m = A*L*ρ/1 – KS
Onde
- m — Consumo de vareta de solda (g);
- A — Área da seção transversal da solda (cm2); (Consulte a Tabela 1)
- L — Comprimento da solda (cm);
- ρ — Densidade do metal depositado (g/cm3);
- Ké — coeficiente de perda do eletrodo,
B) A outra é a fórmula de cálculo do consumo de eletrodo de pó não ferroso:
m = ALρ/Kn * (1+Kb)
Onde,
- m — Consumo de vareta de solda (g);
- A — Área da seção transversal da solda (cm2); (Consulte a Tabela 1)
- L — Comprimento da solda (cm);
- ρ — Densidade do metal depositado (g/cm3):
- Kb — Coeficiente de qualidade do revestimento, veja tabela abaixo:
- Kn — Coeficiente de transferência do metal do eletrodo para a solda (incluindo perda devido à queima, respingos e ponta do eletrodo)
Por exemplo:
1. A placa de aço com espessura conhecida de 20 mm possui uma ranhura em forma de V, o comprimento de solda L é 3m e a haste de soldagem é 5015. Como calcular o consumo da vareta de soldagem?
(De acordo com a tabela, a área seccional do metal depositado A=250mm2a densidade do aço ρ＝ 7,8g/cm3coeficiente de conversão Kn = 0,79, coeficiente de peso do revestimento do eletrodo Kb = 0,32.)
Solução: área seccional conhecida do metal depositado A=250mm2densidade do aço ρ＝ 7,8g/cm3coeficiente de transferência Kn=0,79, Kb=0,32, L=3m.
Da fórmula:
euhaste = ALρ(1+Kb)/1000Kn = 250mm2×3m×7,8g/cm3(1+0,32)/(1000×0,79)=9,77kg
Resposta: O consumo de vareta de solda é de 9,77Kg.
2. A soldagem a arco manual é usada para soldar uma solda de filete de aço carbono de 10m. O diâmetro do eletrodo é Φ4,0 e o tamanho do filete é 10 mm. Quantos eletrodos são necessários? (A taxa de deposição da vareta de soldagem é de 55%)
Requisito de material de soldagem W= D/η=1,2ALρ/η
A=10*10/2=50mm2L=10m, ρ=7,8*103/kg/m3η=55%
Portanto, W=1,2*(50*10-3)*10*7,8*103/55%=8,509kg≈8,5kg
Resposta: É necessária uma haste de soldagem de 8,5 kg Φ4,0 para esta solda.
Tabela 1 Área Seccional do Metal Depositado por Solda
| NÃO. | Nome da solda | Tipo e tamanho da junta soldada e ranhura/mm | Fórmula de cálculo |
| 1 | Solda em forma de I de lado único |  |
 |
| 2 | Solda em forma de I |  |
 |
| 3 | Solda em forma de V (sem soldagem traseira) |  |
 |
| 4 | Solda em forma de V de lado único (sem soldagem traseira) |  |
 |
| 5 | Solda em forma de U (sem soldagem traseira) |  |
 |
| 6 | Solda de vedação traseira sem saliência de raiz na raiz da solda em forma de V e em forma de U |  |
 |
| 7 | Raiz de soldas em forma de V e em forma de U |  |
 |
| 8 | Retenha V da placa de apoio de aço |  |
 |
Tabela 2 Coeficiente de peso Kb do revestimento do eletrodo
| E4303 | E43015 | E5015 |
| 0,77 | 0,77 | 0,79 |
Tabela 3 Coeficiente de transferência Kn do eletrodo
| E4303 | E43015 | E5015 |
| 0,42-0,48 | 0,42-0,5 | 0,38-0,44 |
Quais são os valores específicos para o fator de qualidade e coeficiente de transferência do fluxo da vareta de soldagem?
O fator de qualidade (Kb) do fluxo do eletrodo geralmente varia de 25% a 40%. O coeficiente de transferência (Kn) do eletrodo de soldagem para a solda, que inclui perdas por combustão e respingos, é de cerca de 5% a 10%, e a perda por cabeças de eletrodo de soldagem não utilizadas é de cerca de 10% a 15%.
Portanto, o coeficiente de transferência é geralmente definido entre 0,75 e 0,85.
Quais são as diferenças de consumo entre diferentes tipos de hastes de soldagem (como hastes alcalinas e hastes ácidas) em aplicações práticas?
As diferenças no consumo de diferentes tipos de varetas de soldagem em aplicações práticas refletem-se principalmente nos seguintes aspectos:
Princípios de seleção de materiais de soldagem:
Os materiais consumidos durante a soldagem (incluindo varetas de soldagem, arame de soldagem, etc.) são escolhidos com base na composição química do metal depositado. Isto significa que diferentes tipos de varetas de soldadura podem ter diferentes quantidades de consumo devido aos seus diferentes tipos de fluxo e tipos de fontes de energia de soldadura.
Composição e características do fluxo da vareta de soldagem:
Os eletrodos de soldagem ácidos e os eletrodos alcalinos possuem diferentes componentes em seu fluxo, o que leva a diferentes desempenhos durante o processo de soldagem. O fluxo ácido da haste de soldagem contém vários óxidos, que possuem fortes propriedades oxidantes, enquanto as hastes de soldagem alcalinas contêm mais silicatos, óxidos de ferro e óxidos de titânio, etc., e possuem propriedades oxidantes mais fracas. Estas diferenças podem afetar a quantidade de poeira produzida durante a soldagem, a estabilidade do arco e a fluidez da escória, o que por sua vez afeta indiretamente o consumo de varetas de soldagem.
Desempenho do processo de soldagem:
As hastes de soldagem ácida podem ser usadas tanto para CA quanto para CC, com bom desempenho do processo de soldagem, arco estável, menos respingos, boa fluidez de escória, fácil remoção de escória e bela aparência de solda. Em comparação, os eletrodos de soldagem alcalinos, devido à sua composição química específica e características de fluxo, podem exigir mais atenção e ajustes durante o processo de soldagem, o que pode levar a um consumo relativamente maior nas mesmas condições.
Escopo de aplicação e taxa de produção:
Nos últimos anos, com o uso generalizado de aço comum de baixa liga, o uso de vareta de soldagem alcalinas na soldagem aumentou gradualmente. Isto indica que à medida que a aplicação de tipos específicos de aço aumenta, o consumo de tipos correspondentes de varetas de soldadura (tais como varetas de soldadura alcalinas) também aumentará correspondentemente. Ao mesmo tempo, a soldagem de certos tipos específicos de aço pode levar a um maior consumo de tipos específicos de hastes de soldagem (como as varetas de soldagem E308H, que exigem alta composição química do metal depositado).
