Лекции.Орг


Поиск:




Выбор и обоснование расчетной схемы




Температурный расчет сварки

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе

по дисциплине: «ТЕОРИЯ СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ»

 

Аннотация

 

Основная задача данной курсовой работы – выполнить расчет температурных полей, которые представляются в виде графических зависимостей:

– Т=f(t) – термических циклов кривых для точек, расположенных на различном расстоянии Y от оси шва. При этом Z принимается равной Z=0;

– изотермических линий для температур Т=(0,2; 0,4; 0,6; 0,8; 1,0) Тпл.,

где Тпл. – температура плавления основного металла, °С;

– Тmax, где Тmax – максимальная температура точки, °С;

– максимальную температуру Тmax в точке с координатой y=2∆y, где ∆y – шаг по для термических циклов;

– мгновенную скорость охлаждения wточек, лежащих на оси шва, при температуре Т=0,4Тпл;

– длительность пребывания выше температуры Т=0,4Тпл точек шва с координатой y=2∆y;

– длину сварочной ванны L;

– ширину шва В;

– ширину зоны нагрева ∆1 между изотермами для температур Т=0,4Тпл и Т=0,6Тпл

Каждые из перечисленных величин надо определить двумя способами: при помощи расчетных формул и из графиков.

 

Введение

 

Тепловые основы сварки – прикладная научная дисциплина, изучающая источники тепла, нагрев и охлаждение металла, их влияние на протекающие при сварке процессы.

При сварке происходит изменение температуры металла шва от температуры окружающей среды до температуры плавления металла и выше. В этом промежутке температур происходит расплавление и кристаллизация металла, фазовые и структурные превращения: химические реакции в жидкой ванне; объемные изменения основного и наплавленного металла.

Для того чтобы управлять этими процессами, прогнозировать возможные трудности при сварке, и пользуются тепловой теорией, сущность которой состоит в определении температуры в любой точке тела в любой момент времени от действия источника нагрева.

 

Подготовка исходных данных для расчетов

 

Марка свариваемого материала: Ст3;

тип соединения: стыковое.

толщина пластины: 30 мм

способ сварки: ДФ;

диаметр сварочной проволоки: 3 мм

катет шва: 4 мм

Vсв.=20–22 м/ч=0,56 см/с;

Uд=36–38B;

Iсв.=550–600А;

η=0,8;

температура плавления для стали Ст3: Тпл =1535 °С;

коэффициент теплообмена: а=0,08 см2/с;

коэффициент теплопроводимости: λ=0,38 Вт/см·К;

удельная теплоемкость Ср=4,8 Дж // см2·К;

коэффициент теплоотдачи: α=12*10-3;

е=2,77.

 

Выбор и обоснование расчетной схемы

 

Определяю эффективную мощность:

Эффективная тепловая мощность, вводимая в изделие, при автоматической сварке под флюсом определяется по формуле, Вт:

 

 

следовательно

, (Вт) – эффективная тепловая мощность в моем случае.

Определяю максимальную температуру:

 

 

Тогда Тmax равна , °С.

Для расчета выбираю полубесконечное тело с точечным, быстродвижущимся источником на его поверхности.

Определяю диапазон варьирования по координатам и шаг варьирования:

Используя формулу (6.43, с. 180, 1), для нахождения ∆Т

 

, можно найти Х.

 

Для упрощения расчетов, принимаю Y=0 и Z=0; ∆Т=0,1·Тпл=153,5 °С.

 

Следовательно, Х будет равен:

 

 

(см).

Х= – 43,24 см.

Чтобы найти Y, необходимо сначала определить ширину зоны термического влияния 2ℓ:

Используя формулу (7.6, с. 210, 1), для нахождения 2ℓ:

 

 

(см).

2ℓ=5,94 см.

Y=1/2*2ℓ=2,95 (см).

Определяю диапазоны варьирования по X и Y.

По Х: ∆Х=0,05·Хmax=0,05·-43,24=-2,162 см.

По Y: ∆Y=0,2·Ymax=0,2·2,95=0,590 см.

 

Определяю время сварки t (c) и шаг варьирования:

t= – x/v=43,24/0,56=77,22 (с).

По t: ∆t=0,05·tmax=0,05·77,22=3,86 (с).

Определяю число точек:

 

 

NX=21,

NY=6,

Nt=21.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-10-19; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 983 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Наглость – это ругаться с преподавателем по поводу четверки, хотя перед экзаменом уверен, что не знаешь даже на два. © Неизвестно
==> читать все изречения...

1123 - | 871 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.011 с.