Г - расстояние от источника теплоты до рассматриваемой точки, см,
Мгновенный плоский источник теплоты в стержне
 |
где F- площадь поперечного сечения стержня, см2;
х- расстояние от источника теплоты до рассматриваемого сечения, см.
При сравнительно большом времени нагрева для расчета температуры изделия можно использовать схему непрерывно действующего источника теплоты. Это характерно для дуговой сварки электрозаклепками, когда время действия источника теплоты может достигать нескольких десятков секунд.
Непрерывно действующий точечный источник теплоты на поверхности полубесконечного тела
где qэф- мощность источника теплоты, идущая на нагрев изделия, Дж/с;
λ - коэффициент теплопроводности свариваемого металла, Дж/с·см·°С.
, см.
Непрерывно действующий линейный источник теплоты в пластине
 |
где kо - функция Бесселя;
b - коэффициент температуроотдачи с поверхности пластины в окружающую среду, 1/с;
.
где Iд , Uд - ток и напряжение дуги, А и В;
Hэф - КПД нагрева дугой изделия.
Задание 1 Определить сварочный ток, необходимый для приварки стержня диаметром 1,4 см к массивному основанию. Исходные данные:
Тпл = 1500 0С, Uд = 25В, tсв = 8с, hэф= 0,8; λ = 0,42 Дж/(см·с·°С).
Решение задания 1
Задание 2 Определить радиус сварной точки при контактной сварке если :
|
|
|
IСВ =12000А, U = 6B, h= 0,4; tCB = 0,1c; Тпл = 1500 0С, d= 0,3 см λ = 0,42 Дж/(см·с·°С),
с·ρ=5,2 Дж/(см3 0С)
Решение задания 1
4. Варианты заданий по практической работе №3 получить у преподавателя.
Контрольные вопросы
1. Что такое квазистационарное температурное поле и в чём его отличия от стационарного?
2. Чем характеризуется стадия теплонасыщения при сварочном нагреве основного металла?
3. В чём отличия тепловых моделей полубесконечного тела и пластины?
4. Почему в тепловых расчётах при сварке применяются безразмерные критерии?
5. Зачем ассчитывается длительностьпериода теплонасыщения?
6. Что называется номограммой? С какой целью строятся номограммы для тепловых расчётов?
7. Что из себя представляет мгновенный точечный источник тепла?
8. Как схематически выглядит непрерывно действующий линейный источник теплоты в пластине?
9. Назовите единицу измерения коэффициента температуропроводности.
10. Что такое термический цикл сварки?
Чем термический цикл сварки отличается от термодеформационного?
ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА №4
Расчёт потерь легирующих элементов при сварке
1. Теоретические сведения. Сварные швы должны содержать определенное количество легирующих элементов, чтобы обеспечить заданную прочность сварного соединения (конструкционную и технологическую).
|
|
|
Концентрация легирующих элементов в шве определяется химическим составом
основного и присадочного металла, а так же потерями элементов на стадиях капли и ванны.
Вследствие высокой температуры и значительной реакционной поверхности наиболее
интенсивно потери легирующих элементов происходят на стадии капли. Основной причиной
потерь легирующих элементов является их окисление, летучие элементы (Zn, Mg, Mn) могут
также теряться в результате интенсивного испарения. Окисление легирующих элементов может происходить при использовании варочных материалов, имеющих кислородсодержащие компоненты: защитные газы, флюсы, электродные покрытия. Окисление возможно также при нарушении защиты, когда происходит подсос воздуха в зону сварки.
Рассмотрим причины потерь легирующих элементов на примере марганца, одного из наиболее часто применяемых для легирования стали элементов. Термодинамический анализ возможных реакций окисления марганца показывает, что наиболее вероятной является следующая:
 |
(1)
|
|
|
Температурная зависимость константы равновесия данной окислительно-восстановительной реакции описывается следующим выражением:
 |
(2)
Выразим константу равновесия реакции (1) через химические активности взаимодействующих веществ:
 |
(3)
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 227; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!