[发明专利]一种气体保护焊的保护气最小量的计算方法

权利要求书

1.一种气体保护焊的保护气最小量的计算方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：首先确定出气体有效保护范围d_g，通过气体有效保护范围d_g与喷嘴直径d_n和靶距h的关系，计算出喷嘴直径d_n，其中

d_g＝d_mp+d_ha+d_w (1)

式(1)中d_mp-熔池宽度，d_ha-熔合区宽度，d_w-抵抗侧风预留宽度，

d_mp＝φ×B (2)

式(2)中φ-焊缝宽厚比，B-焊缝计算厚度，

式(3)中，d_w-抵抗侧风预留宽度，h-靶距，H-行业中规定的最大喷嘴高度值，v_cw-侧风速度，

式(4)中，d_n-喷嘴直径，d_g-气体有效保护范围，h-靶距；

步骤S2：根据参数确定出焊接瞬态停留最短时间t_min，再通过有效保护范围径向最小流速v_cf和焊接瞬态停留最短时间t_min的关系，得到有效保护范围径向最小流速v_cf，其中

式(5)中，v_max-行业中经验总结的焊接最大速度，t_min-焊接瞬态停留最短时间，s-瞬态焊接距离，

式(6)中，v_cf-有效保护范围径向最小流速，d_g-气体有效保护范围，d_n-喷嘴直径；

步骤S3：比较有效保护范围径向最小流速v_cf与侧风速度v_cw的大小，确定出所需的不同的喷嘴内气体流速v_w，然后乘以喷嘴喷射截面面积，从而得到保护气的最小流量。

2.根据权利要求1所述的气体保护焊的保护气最小量的计算方法，其特征在于，所述熔合区的宽度d_ha为0.8～1.2mm。

3.根据权利要求1所述的气体保护焊的保护气最小量的计算方法，其特征在于，所述靶距h取值为10～15mm时，焊接电流≤200A；靶距h取值为15～20mm时，焊接电流200～350A；靶距h取值为20～25mm时，焊接电流350～500A。

4.根据权利要求1所述的气体保护焊的保护气最小量的计算方法，其特征在于，所述步骤S3中有效保护范围径向最小流速v_cf大于侧风速度v_cw时，喷嘴内气体流速v_w和有效保护范围径向最小流速v_cf的关系如式(7)所示：

。

5.根据权利要求4所述的气体保护焊的保护气最小量的计算方法，其特征在于，所述步骤S3中有效保护范围径向最小流速v_cf小于侧风速度v_cw时，喷嘴内气体流速v_w和侧风速度v_cw的关系如式(10)所示：

。

6.根据权利要求1或4或5所述的气体保护焊的保护气最小量的计算方法，其特征在于，所述步骤S3中最小保护气流量其中r_e为焊丝半径。