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.

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.

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.

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, мм	Средняя масса, гр
2,5	17
3	26
4	57
5	82

Как вычислить расход на 1 т металла?

Помимо вычисления количества необходимых электродов, нужно также выяснить расход на тонну металла. Такой параметр нужен если вам предстоит работать с большим проектом. Норма расхода электродов на тонну металла отображает максимальное количество требуемых материалов. Показатель рассчитывается по такой формуле:

Н = М*Красхода

• М — масса металла;
• Красхода (коэф. расхода) — табличное значение.

Стандартный расход электродов

Нормы расхода для различных электродов, определяются согласно документу ВСН 452-84 н. Они могут меняться в зависимости от материала с которым вы работаете и окружающих условий. Данные значения используются для вычисления номинального расхода. Далее мы рассмотрим несколько таблиц с нормами расхода.

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%.

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.

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.

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

Марка	ВСЦ-4	ОЭС-23	АНО-6	АНО-17	ОМА-2	ВСЦ-4М
Расход, кг	1,6		1,65	1,7		1,8

Тип Э42А

Марка	УОНИ 13-45	УОНИ 13-45А
Расход, кг	1,6	1,7

Тип Э46

Марка	Расход, кг
ОЗС-6	1,5
АНО-13	1,6
ВРМ-26
АНО-21	1,65
АНО-4	1,7
АНО-24
АНО-34
ВРМ-20
МР-3
ОЗС-12

Тип Э46А

Марка	УОНИ 13-55К	ТМУ-46
Расход, кг	1,6	1,65

Тип Э50

Марка	ВСЦ-3	55-У
Расход, кг	1,7	1,8

Тип Э50А

Марка	Расход, кг
ОЗС-18	1,5
ТМУ-21У
ОЗС-25	1,6
ОЗС-28
ОЗС-33
АНО-27	1,65
ИТС-4	1,7
УОНИ 13-55
ЦУ-5
ЦУ-7

Тип Э55

Марка	МТГ-02
Расход, кг	1,55

Тип Э60

Марка	МТГ-01К	ВСФ-65	ОЗС-24М	УОНИ 13-65
Расход, кг	1,55	1,6

Сварка сталей с высоким содержанием легирующих компонентов

Марка	Расход, кг
ОЗЛ-36	1,5
ЗИО-3	1,55
ЭА-898/19	1,6
ОЗЛ-14А
АНВ-32
ЭА-606/10	1,7
ЦТ-15
ЦТ-15К
ЦЛ-11

Сварка сталей, устойчивых к коррозии

Марка	ОЗЛ-8	ОЗЛ-14	ОЗЛ-12	ЭА-400/10У	ЭА-400/10Г
Расход, кг	1,7		1,75	1,8

Сварка сталей, устойчивых к высоким температурам

Марка	Расход,кг
ТМЛ-1, ТМЛ-1У, ТМЛ-3У	1,5
ЦУ-2М, ТМЛ-3, ЦЛ-27А	1,55
УОНИ 13-15М, УОНИ 13-ХМ, ЦЛ-39, ЦЛ-36, ЦЛ-40, ЦЛ-17	1,6
ЦЛ-26М, ЦЛ-41	1,65
ЦЛ-6, ЦЛ-55, АНВ-1	1,7
ЦЛ-10	1,75
ОЗС-11	1,8

Сварка разнородных сталей

Марка	ИМЕТ-10	АНЖР-2	АНЖР-1, НИИ-48Г
Расход, кг	1,3	1,6	1,7

Сварка жаропрочных сталей

Марка	НИАТ-5, ЭА-395/9	ЦТ-10
Расход, кг	1,6	1,7

Соединения без скоса кромок

Положение шва	Толщина металла, мм	Зазор, мм	Масса наплавленного металла, кг/1 м шва
Нижнее	1	0	0,02
	1,5	0,5	0,02
	2	1	0,03
	3	1,5	0,05
	4	2	0,13
	5	2	0,16
	6	2,5	0,21
	7	3	0,28
Горизонтальное	1	0	0,02
	1,5	0,5	0,03
	2	1	0,04
	3	1,5	0,07
	4	2	0,17
	5	2,5	0,2
	6	3	0,25
	7	3	0,33
Потолочное	4	2	0,08
	5	2	0,13
	6	2,5	0,14
	7	3	0,16

Угловые соединения

Параметры		Масса наплавленного металла, кг/1 м шва
Толщина металла, мм	Сечение шва, кв. мм
2	2	0,03	0,02	0,03	0,03
3	4,5	0,05	0,05	0,05	0,06
4	8	0,07	0,07	0,07	0,08
5	12,5	0,1	0,11	0,11	0,13
6	18	0,15	0,15	0,16	0,17
7	24,5	0,2	0,21	0,22	0,25
8	32	0,26	0,27	0,28	0,32
9	40,5	0,33	0,34	0,36	0,4
10	50	0,4	0,42	0,44	0,5
11	60,5	0,49	0,53	0,57	0,62
12	72	0,58	0,62	0,66	0,73
15	113	0,91	0,97	1,04	1,11
18	162	1,31	1,37	1,49	1,6
20	200	1,62	1,62	1,78	1,98
22	242	1,95	2	2,16	2,39
25	323	2,58	2,6	2,9	3,18

Тавровые соединения

Параметры		Масса наплавленного металла, кг/1 м шва
Толщина металла, мм	Сечение шва, кв. мм
2	4	0,04	0,05	0,04	0,04
2,5	6,5	0,06	0,07	0,06	0,07
3	9	0,08	0,1	0,09	0,09
3,5	12,5	0,11	0,13	0,12	0,13
4	16	0,14	0,16	0,15	0,17
4,5	20,5	0,18	0,2	0,19	0,21
5	25	0,22	0,25	0,24	0,26
5,5	30,5	0,26	0,29	0,28	0,32
6	36	0,31	0,33	0,34	0,37
6,5	42,5	0,37	0,39	0,4	0,44
7	49	0,43	0,45	0,44	0,51
7,5	56,5	0,47	0,51	0,5	0,58
8	64	0,55	0,58	0,6	0,65
9	81	0,69	0,74	0,75	0,86
10	100	0,85	0,89	0,91	1,02
11	121	1,03	1,08	1,12	1,23
12	144	1,22	1,27	1,33	1,48
13	169	1,41	1,49	1,53	1,73
14	196	1,62	1,76	1,78	2,02
15	225	1,86	1,95	2,07	2,31

V-образные соединения (односторонние)

Толщина металла, мм	Зазор, мм	Масса наплавленного металла, кг/1 м шва
		Положение шва
		Нижнее 50 °	Нижнее 60°	Вертикал 70°	Потол 80°	Гориз 60°
4	1	0,09	0,1	0,132	0,14	0,11
5	1	0,13	0,15	0,19	0,22	0,16
6	1	0,17	0,2	0,29	0,3	0,24
7	1,5	0,26	0,3	0,38	0,44	0,33
8	1,5	0,31	0,37	0,47	0,55	0,44
9	1,5	0,38	0,44	0,59	0,69	0,51
10	2	0,49	0,57	0,76	0,86	0,64
11	2	0,56	0,66	0,89	1,02	0,76
12	2	0,65	0,77	1,05	1,23	0,89
14	2	0,86	1,02	1,34	1,6	1,17
15	2	0,97	1,15	1,55	1,81	1,34
16	2	1,04	1,23	1,75	2,02	1,46
18	2	1,33	1,6	2,17	2,51	1,83
20	2	1,63	1,94	2,62	3,11	2,21
25	2	2,46	2,94	4	4,76	3,34

Первый и подварочный проход при V-образном соединении

Положение шва	Толщина, мм	Масса наплавленного металла, кг/1 м шва	Диаметр электрода, мм
Нижнее	6-12	0,1	3
Нижнее	больше 12	0,15	4
Вертикальное	больше 8	0,15	3
Горизонтальное	больше 8	0,15	3
Потолочное	больше 10	0,1	3

Заключение

Если вам нужно провести сварочные работы дома, то особой нужды в расчетах расхода нет. Планирование объемов расходуемых материалов имеет большое значение при работе с большими проектами. Для особо крупных производств ошибка даже в 1% может привести к серьезным финансовым потерям. При правильном подходе и внимательной настройке оборудования, можно сэкономить до 30% материала. Поэтому очень важно правильно рассчитывать будущий расход и необходимое количество материалов.