РОЗРАХУНКОВО-ПОЯСНЮВАЛЬНА ЗАПИСКА
до курсової роботи
з дисципліни: В«ТЕОРІЯ ЗВАРЮВАЛЬНИХ ПРОЦЕСІВВ»
Анотація
Основне завдання даної курсової роботи - виконати розрахунок температурних полів, які представляються у вигляді графічних залежностей:
- Т = f (t) - термічних циклів кривих для точок, розташованих на різній відстані Y від осі шва. При цьому Z приймається рівною Z = 0;
- ізотермічних ліній для температур Т = (0,2, 0,4; 0,6; 0,8; 1,0) Т пл ., p> де Т пл . - Температура плавлення основного металу, В° С;
- Т max , де Т max - максимальна температура точки, В° С;
- максимальну температуру Т max у точці з координатою y = 2О” y , де О” y - крок по для термічних циклів;
- миттєву швидкість охолодження w точок, що лежать на осі шва, при температурі Т = 0,4 Т пл ;
- тривалість перебування вище температури Т = 0,4 Т пл точок шва з координатою y = 2О” y ;
- довжину зварювальної ванни L ;
- ширину шва В ;
- ширину зони нагріву О”1 між ізотермами для температур Т = 0,4 Т пл і Т = 0,6 Т пл
Кожні з перерахованих величин треба визначити двома способами: за допомогою розрахункових формул і з графіків.
Введення
Теплові основи зварювання - прикладна наукова дисципліна, вивчає джерела тепла, нагрівання та охолодження металу, їх вплив на протікають при зварюванні процеси.
При зварюванні відбувається зміна температури металу шва від температури навколишнього середовища до температури плавлення металу і вище. У цьому проміжку температур відбувається розплавлення і кристалізація металу, фазові і структурні перетворення: хімічні реакції в рідкій ванні; об'ємні зміни основного і наплавленого металу.
Для того щоб управляти цими процесами, прогнозувати можливі труднощі при зварюванні, і користуються теплової теорією, сутність якої полягає у визначенні температури в будь-якій точці тіла в будь-який момент часу від дії джерела нагрівання.
1. Підготовка вихідних даних для розрахунків
Марка зварюваного матеріалу: Ст3 ;
тип з'єднання: стикове .
товщина пластини: 30 мм
спосіб зварювання: ДФ ;
діаметр зварювального дроту: 3 мм
катет шва: 4 мм
V св . = 20-22 м/год = 0,56 см/с ;
U д = 36-38 B ;
I св . = 550-600 А ;
О· = 0,8;
температура плавлення для сталі Ст3: Т пл = 1535 В° С;
коефіцієнт теплообміну: а = 0,08 см 2 /с ;
коефіцієнт теплопровідності: О» = 0,38 Вт / см В· К ;
питома теплоємність З р = 4,8 Дж // см 2 В· К ;
коефіцієнт тепловіддачі: О± = 12 * 10 -3 ;
е = 2,77.
2. Вибір і обгрунтування розрахункової схеми
Визначаю ефективну потужність:
Ефективна теплова потужність, що вводиться у виріб, при автоматичному зварюванні під флюсом визначається за формулою, Вт :
В
отже
, (Вт) - ефективна теплова потужність в моєму випадку.
Визначаю максимальну температуру:
В
Тоді Т max дорівнює, В° С.
Для розрахунку вибираю напівнескінченне тіло з точковим, що швидко джерелом на його поверхні.
Визначаю діапазон варіювання за координатами і крок варіювання:
Використовуючи формулу (6.43, с. 180, 1), для знаходження? Т
, можна знайти Х.
Для спрощення розрахунків, приймаю Y = 0 і Z = 0; Т = 0,1 В· Т пл = 153,5 В° С.
Отже, Х дорівнюватиме:
В
(см).
Х = - 43,24 см.
Щоб знайти Y, необхідно спочатку визначити ширину зони термічного впливу 2 в„“:
Використовуючи формулу (7.6, с. 210, 1), для знаходження 2 в„“:
В
(см).
2 в„“ = 5,94 см.
Y = 1/2 * 2 в„“ = 2,95 (См). p> Визначаю діапазони варіювання по X і Y.
За Х: О”Х = 0,05 В· Х max = 0,05 В· -43,24 = -2,162 см.
За Y: О”Y = 0,2 В· Y max = 0,2 В· 2,95 = 0,590 см.
Визначаю час зварювання t (c) і крок варіювання:
t = - x/v = 43,24/0,56 = 77,22 (С). p> За t: О”t = 0,05 В· t max = 0,05 В· 77,22 = 3,86 (с).
Визначаю число точок:
В В В
N X
