Расход электроэнергии — важная технико-экономическая характеристика процесса сварки. Обыкновенно расход электроэнергии выражают в квт-час на 1 кг наплавленного металла и определяют по уравнению:
где А — расход электроэнергии на 1 кг наплавленного металла в квт-час/кг;
Uд — напряжение на дуге при сварке в в;
Iсв — сила сварочного тока в а;
η — коэффициент полезного действия сварочного поста;
Т — полное время сварки в часах;
t — время горения дуги за время Т в часах;
Gн — вес наплавленного металла за время Т в кг;
Wо — мощность холостого хода сварочного трансформатора или генератора в квт. В числителе правой части уравнения первое слагаемое представляет расход электроэнергии, имевший место при горении дуги в течение времени t, а второе слагаемое представляет потери энергии при холостом ходе источника питания дуги.
В табл. 74 приведены средние значения η и Wo при сварке на переменном и постоянном токе.
Таблица 74.Значения η и W0 при сварке на переменном и постоянном токе.
Вид сварки | К. п. д. сварочного поста | Мощность холостого хода источника тока в квт |
Сварка на переменном токе | 0,8—0,85 | 0,2—0,3 |
Однопостовая сварка на постоянном токе | 0,3—0,6 | 2,5—3 |
Многопостовая сварка на постоянном токе | 0,24—0,43 | — |
Потери энергии во время холостого хода зависят от коэффициента использования сварочного поста. Например, при сварке на постоянном токе с коэффициентом использования поста 0,5 потери холостого хода составляют примерно 20—30% от общего расхода энергии на 1 кг наплавленного металла, а при коэффициенте использования, равном 0,3, потери холостого хода составят около половины общего расхода энергии.
Потери холостого хода при средних условиях сварки на переменном токе составляют 2—5%.
Для расчетного определения расхода электроэнергии при заданных режимах и условиях сварки можно пользоваться уравнением (9), полученным путем преобразования уравнения (8):
где ан — коэффициент наплавки в г\а-час;
к — коэффициент использования сварочного поста.
В уравнении (9) первое слагаемое представляет расход энергии в квт-час/кг при горении дуги (без учета потерь холостого хода), а второе слагаемое — расход энергии при холостом ходе, приходящийся на 1 кг наплавленного металла.
Для случаев определения расхода энергии без учета потерь холостого хода уравнение (9) имеет вид: