Сварочные процессы и оборудование

94 Другой путь определения максимальной температуры состоит в использовании номограмм, приведенных на рис. 8.5, а, б. Вычисляют значение vl /(2 a ), где l = y 0 , находят величину параметра на вертикальной оси, а затем определяют максимальную температуру T max = Δ T l + Δ T н . Необходимо иметь в виду, что кривая на рис. 8.5, б вычислена без учета теплоотдачи, т.е. при b = 0. Наконец, возможно определение максимальной температуры в предположении, что источник нагрева быстродвижущийся. Для точечного источника теплоты на поверхности массивного тела: , 2 2 0 max r cve q T T н          (8.15) где 2 0 2 0 2 0 z y r   . Для линейного источника теплоты в пластине находим , 2 1 2 0 0 max                a by y cve q T T н    (8.16) где y 0 – расстояние от данной точки до оси шва. При сварке в условиях нормальной температуры, хотя подогрев как таковой и отсутствует, T н  290…300 К. Пример 3. Автоматический аргонодуговой сваркой соединяют встык однопроходным швом листы δ = 6 мм из сплава АМГ6. Режим сварки: I = 400 А, U = 16 В, η = 0,5. Скорость сварки v = 18 м/ч = 0,5 см/c. Определить максимальную температуру, которая достигается на расстоянии l = y = 4 см от оси шва при T н = 300 К. Теплофизические коэффициенты находим из табл. 5.2: λ = 2,7 Вт/(см . К), a = 1 см 2 / с; cρ = 2,7 Дж/(см 3 . К). Теплоотдачей в воздух пренебрегаем. Определяем эффективную мощность источника теплоты: q = ηUI = 0,5 . 16 . 400 = 3200 Вт. Максимальную температуру по номограмме, приведенной на рис. 5.5, б. Вычисляем безразмерный критерий vl /(2 a ) = 0,5 . 4/(2 . 1) = 1. vl /(2 a ) =1 находим Δ T 2π λδ / q = 1,1; Δ Т = 346 К; Т мах = Т н + Δ Т = 300 – 346 = 646 К. Таблица 8.2 – Расчетные коэффициенты для различных металлов и сплавов Материал Коэффициент теплопроводности, Вт/ (см . К) Объемная теплоемкость сρ , Дж/ (см 3 . К) Коэффициент температуропроводности α , см 2 / c Низкоуглеродистые и низколегированные стали 0,38….0,42 4,9…5,2 0,075…0,09