алізації Vкр і градієнт температур в рідкій фазі grad Т ф , який надає найбільш істотний вплив на творчу структуру, можна раціонально підбирати і змінювати при зварюванні.
Температурний градієнт в рідині може бути підвищений збільшенням теплової потужності дуги шляхом підвищення напруги або сили струму або може бути знижений шляхом попереднього підігріву. Швидкість кристалізації можна регулювати зміною швидкості зварювання.
При зварюванні в межах зварювальної ванни одночасно здійснюється два процеси:
а) плавлення;
б) кристалізація.
Зварювальна ванна і пов'язана з нею ізотерма кристалізації переміщаються уздовж осі шва зі швидкістю зварювання.
Під схемою кристалізації розуміють форму осей кристалітів і значення кута два a між дотичними до осей. Вісь кристаліта - уявна лінія, що визначає форму і напрям кордонів кристалітів. Форма, орієнтування та розміри кристалітів можуть зміняться в широких межах залежно від технології зварювання і робити істотний вплив на деформаційну здатність металу шва. Напрямок зростання кристаліта співпадає з напрямком максимального тепловідведення, тобто з нормаллю до ізотермі кристалізації.
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. Графіки ізотерм представлені нижче.
В
Рисунок 6 - Графіки ізотерм
Дані ізотерми побудовані для температур Т нир , Т АС1 , Т АС3 , Т Мн (перераховані в порядку зростання ексцентриситету вздовж осі ОХ).
У зв'язку з тим, що ізотерма Т = Мн дуже витягнута по осі ОХ, частково не відображено. br/>
3.5 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 45 визначимо з будови ЗТВ для даного зварного з'єднання. Температурні інтервали ділянок:
-ділянка неповного розплавлення:,
- ділянка перегріву:,
- ділянка нормалізації:,
- ділянка неповної перекристалізації:,
- ділянка рекристалізації:
- ділянка сінеломкость:.
3.6 Розподіл максимальних температур в поперечному перерізі шва
Для визначення протяжності окремих ділянок ЗТВ необхідно побудувати графік розподілу максимальних температур в поперечному перерізі шва.
Для побудови цього графіка використовуємо формулу
В
Графік розподілу максимальних температур в поперечному перерізі шва показаний нижче.
В
Ширини зон з температурами, що перевищують характерні температури, наведені нижче:
ширина ділянки
Тпл
1536
0,57
см
Тпер
1500
0,59
см
Тпере2
1100
0,80
см
Тнорм
905
0,97
см
Тнпкр
727
1,21
см
Трекра
450
1,95
см
Тсінь
200
4,40
см
Звідки можна бачити, що ширини відповідних зон складають:
