Расчет режимов аргонодуговой сварки

Оглавление

Исходные данные. 3

Введение. 4

1 Расчет режимов аргонодуговой сварки. 5

2 Определение ширины зоны, нагретой выше заданной температуры при

помощи схемы мощного быстродвижущегося источника. 8

3 Определение максимальной температуры, которая достигается на

расстоянии L = у от оси шва. 13

4 Определение мгновенной скорости охлаждения металла при заданной

температуре. 14

5 Определение температуры подогрева , обеспечивающую снижение

скорости охлаждения. 15

6 Расчет длительности нагрева выше температуры Т точек околошовной

зоны, лежащих на границе проплавления ( ) 17

Заключение. 18

Список литературы.. 19

Исходные данные

Таблица 1 – Исходные данные для расчета режимов аргонодуговой сварки

Вариант
Значение	12Х18Н10Т	4мм	10м/ч; 20м/ч; 30м/ч.	Т=Т_ПЛ; Т=Т_ПЛ/2; Т=Т_ПЛ/3.	1см; 2см; 3см.	Т=Т_ПЛ; Т=Т_ПЛ/2.	В 1,5 раза; В 3 раза.	0,8 Т_ПЛ; 0,6 Т_ПЛ.

Размеры швов взяты согласно ГОСТ 14771-76. Выбранный вид сварки - автоматическая сварка в среде защитных газов (в аргоне) неплавящимся электродом.

Рисунок 1 - Конструктивные элементы сварного соединения С4

Таблица 2 - Физические свойства 12Х18Н10Т

Температура плавления,
Удельная теплоемкость, с	0,6
Плотность, γ	7,9
Коэффициент теплопроводности, λ	0,25
Объемная теплоемкость, сγ	4,73
Коэффициент температуропроводности, а	0,053
Скрытая теплота плавления, L	250
Эффективный КПД,	0,66
Термический КПД,	0,478

Введение

Целью данной расчетно-графической работы является расчет режимов аргонодуговой сварки неплавящимся электродом алюминия, при заданных толщины свариваемых пластин и скорости сварки; рассмотреть распространение тепла в пластинах, определить необходимый подогрев при определенной скорости охлаждения металла.

Расчет режимов аргонодуговой сварки

Толщина свариваемых пластин: см.

Конструктивные элементы сварного шва е = 0,9 см; е₁= 0,4см [1].

Определим площадь поперечного сечения шва:

= 0,26 см².

Определим теплосодержание расплавленного металла:

где - начальная температура металла;

- температура перегрева металла в сварочной ванне, обычно принимают:

(0,1…0,2) , ^°С

0,2 ^°С

Рассчитаем теплосодержание:

=0,6 .

Рассчитаем полезную мощность – мощность, затрачиваемую дугой на проплавление изделия:

1) При скорости сварки =10 = 0,28

= 0,26 = 733,16 Вт.

Рассчитаем эффективную мощность дуги:

где η_т – термический КПД, определяемый по номограмме [4, стр. 148].

Рисунок 1 – Номограмма для расчетного определения термического КПД

Для схемы линейного источника в неограниченно тонкой пластине толщиной δ термический КПД зависит от коэффициета ε₂ [4, стр. 147]:

где Р_и – тепловая мощность, Вт;

α – коэффициент температуропроводности металла, см³/с;

δ – толщина пластин, см;

- теплосодержание расплавленного металла.

Тепловая мощность вычисляется по формуле:

где I_д – справочные данные, [3, стр.209].

Тогда

ε₂ =

Из номограммы (рисунок 1) термический КПД равен η_t = 0,478.

Вт.

Примем , тогда ток дуги составит:

2) При скорости сварки = 20 = 0,56

=0,26 = 1466,33 Вт.

Рассчитаем эффективную мощность дуги:

Вт,

тогда:

3) При =30 = 0,83

=0,26 = 2173,3 Вт.

Рассчитаем эффективную мощность дуги:

Вт,

тогда ток дуги составит:

2 Определение ширины зоны, нагретой выше заданной температуры при помощи схемы мощного быстродвижущегося источника

1) Т =

2) Т =

3) Т =

[4, стр.135]

где b - коэффициент температуроотдачи:

b = , ;

коэффициент поверхностной теплоотдачи, ,

[5, стр.132]

толщина пластины, см.

b = = 26,43

1) При Т =

Для определения ширины зоны, нагретой выше заданной температуры запишем формулу в виде квадратного уравнения:

17,25

D =

D = ;

D = 2121345,93;

Определим корни уравнения:

Второй корень ввиду отрицательного значения исключается.

2) При Т = , Т=725

17,25

D =

D =s w:val="28"/></w:rPr><m:t>691,97)</m:t></m:r></m:oMath></m:oMathPara></w:p><w:sectPr wsp:rsidR="00000000"><w:pgSz w:w="12240" w:h="15840"/><w:pgMar w:top="1134" w:right="850" w:bottom="1134" w:left="1701" w:header="720" w:footer="720" w:gutter="0"/><w:cols w:space="720"/></w:sectPr></w:body></w:wordDocument>"> ;