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dg,通过气体有效保护范围dg与喷嘴直径dn和靶距h的关系,计算出喷嘴直径dn,其中dg=dmp+dha+dw (1)
式(1)中dmp-熔池宽度,dha-熔合区宽度,dw-抵抗侧风预留宽度,dmp=φ×B (2)
式(2)中φ-焊缝宽厚比,B-焊缝计算厚度,
式(3)中,dw-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,vcw-侧风速度,式(4)中,dn-喷嘴直径,dg-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tmin,再通过有效保护范围径向最小流速vcf和焊接瞬态停留最短时间tmin的关系,得到有效保护范围径向最小流速vcf,其中式(5)中,vmax-行业中经验总结的焊接最大速度,tmin-焊接瞬态停留最短时间,s-瞬态焊接距离,式(6)中,vcf-有效保护范围径向最小流速,dg-气体有效保护范围,dn-喷嘴直径;
步骤S3:比较有效保护范围径向最小流速vcf与侧风速度vcw的大小,确定出所需的不同的喷嘴内气体流速vw,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dha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vcf大于侧风速度vcw时,喷嘴内气体流速vw和有效保护范围径向最小流速vcf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vcf小于侧风速度vcw时,喷嘴内气体流速vw和侧风速度vcw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re为焊丝半径。