Реферат Експериментальне дослідження зварювальних процесів

/Td>

-1411

В 

Отже, виходячи з розрахунку, отримали, що величина? Н негативна, отже, реакція йде з виділенням теплоти. При стандартній температурі величина О”G негативна, а значить, реакція йде в прямому напрямку.

В  3. Розрахунок теплових процесів В  3.1 Вибір розрахункової схеми

Форми тіл, що нагріваються при зварюванні, вельми різноманітні. Поширення теплової енергії істотно залежить від форми і розмірів шва. Однак точний облік зміни тіла може істотно ускладнити розрахунки. Тому доцільно спрощувати форми розглядуваних тіл, зводячи їх до найпростішим.

В якості розрахункової схеми приймаємо нескінченну пластину - тіло, обмежене двома площинами: z = 0 і z = Оґ. При використанні такої схеми передбачається, що температура по товщині листа розподілена рівномірно, а теплова енергія може поширюватися тільки в горизонтальній площині.

3.2 Розрахунок швидкості охолодження

Миттєва швидкість охолодження є першою похідною температури по часу:

В 

Так як в більшості випадків виявляється достатнім наближене визначення швидкості охолодження, то використовують теорію потужних бистродвіжущихся джерел теплової енергії без урахування тепловіддачі. Швидкості охолодження зазвичай визначають для осі шва через незначного її відмінності від швидкості охолодження околошовной зони. Швидкість охолодження розраховуємо за формулою:

.

Отримане значення О”П‰ входить в оптимальний діапазон швидкостей охолодження (0,1 ... 10,0).

В  3.3 Розрахунок розподілу температур уздовж осі шва

Рівняння граничного стану процесу розподілу тепла для джерела ПТІ має вигляд:

,

де q U - погонна енергія, що передається джерелом тілу. Визначається за формулою:

.

Для розрахунку розподілу температур уздовж осі шва, розраховуємо Х в діапазоні від -20 см до 40 см. Розподіл будуємо на осі шва (у = 0), на відстані 1см від осі шва (у = 1), 1,5 см і 2см. Графік розподілу представлений нижче. br/>В 

3.4 Розрахунок ізотерм на поверхні зварюваного матеріалу

Побудова ізотерм виробляємо аналітичним методом. Для цього виведемо рівняння ізотерми, спираючись на рівняння граничного стану процесу.

Нехай потрібно побудувати ізотерму для деякої температури Т. Підставивши цю температуру в рівняння граничного стану, отримаємо:

Потім, враховуючи і провівши нескладні перетворення, отримаємо:

В 

звідки випливає

.

Перетворюючи відносно у, отримаємо в результаті:

.

Розраховуємо ізотерми в межах від х = -0,8 см до х = 46,45 см. наведені Графіки ізотерм представлені нижче.

В 

Дані ізотерми побудовані для температур Т нир , Т АС1 , Т АС3 , Т Мн (перераховані в порядку зростання ексцентриситету вздовж осі ОХ).

3.5 Розрахунок розподілу температур в поперечному перерізі шва

Проводимо розрахунок розподілу температур в поперечному перерізі шва, тобто вздовж осі Y, на поверхні металу при х = {1, 2, 3, 4} см. Розрахунок ведемо за формулою, виведеною у розділі 4.3. Графіки представлені нижче. br/>В 

Термічний цикл точок зварного з'єднання.

Термічний цикл будуємо для. За формулою для ширини зони з температурою вище заданої, см. Для побудови графіка використовуємо формулу

. p> Графік представлений нижче.

В В  3.6 Визначення протяжності окремих ділянок у ЗТВ

Величина ЗТВ залежить від способу зварювання, її режиму, хімічного складу зварюваного і присадочного металу, фізичних властивостей зварюються металів, і т. д. Збільшення зварювального струму, зниження швидкості зварювання збільшують ширину ЗТВ.

Протяжність окремих ділянок ЗТВ для сталі 30ХМА визначимо з будови ЗТВ для даного зварного з'єднання. Температурні інтервали ділянок:

1. ділянка неповного розплавлення:,

2. ділянка перегріву: , p> 3. ділянка нормалізації:,

4. ділянка неповної перекристалізації:,

5. ділянка рекристалізації:

6. ділянка сінеломкость: . <В  3.7 Розподіл максимальних температур в поперечному перерізі шва

Для визначення протяжності окремих ділянок ЗТВ необхідно побудувати графік розподілу максимальних температур в поперечному січі нії шва.

Для побудови цього графіка використовуємо формулу

(7.12 [1]).

Графік розподілу максимальних температур в поперечному перерізі шва показаний нижче.

В 

Ширини зон з температурами, що перевищують характерні температури, наведені нижче: