Распределения тепла при однопроходной сварке

МИНИСТЕРСТВО  ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра ПМ и ТКМ 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ  РАБОТА 

Дисциплина: Физические основы восстановления деталей машин  и инструмента 

Тема: «Распределение тепла  при однопроходной  сварке» 
 
 
 
 
 

Выполнила                                                                          Жужа В.

Группа                                                                                  МТ-81

Проверил                                                                              Любич А.И. 
 
 
 

Сумы 2011

 

Задание 1

     При подвижном источнике тока рассчитать температурный цикл нагрева и  охлаждения для точек, расположенных  на расстоянии 1 см от оси шва, если пластины за один проход свариваются встык  при следующих значениях:

      Исходные  данные:

U=30 В - напряжение

I=220 А – сила тока

v=0,2 см/с – скорость сварки

δ=0,5 см – толщина пластины

α=8*10^-4

λ=0,1

Для ручной дуговой сварки примем эффективный  коэффициент полезного действия:

η=0,6

К=1

С_γ=1

Решение:

а=0,1 –  коэффициент температуропроводности

b= – коэффициент температуроотдачи

b=0,0032

z=

z=1,016

Рассчитаем  тепловую мощность электрической дуги:

q=0,24*U*I* η*K

q=0,95*10³

x=-16, -15,9..4,5

y=1

Расстояние  от центра тепла источника (начало координат рассчитывается) по формуле:

r(x;y)=

U(x;y)=r(x;y)*

K(x;y)= )

Тепловой  цикл рассчитывается по формуле:

T(r;x)= ,

Где K(x;y) – функция Бесселя второго рода, нулевого порядка.

Значения, полученные при вычислениях, заносим в таблицу и на основании этих данных находим функцию Т(х;у). 
 

На основании  полученных данных строим график температурного цикла нагрева. 
 
 
 
 
 
 

Температурный цикл нагрева 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задание 2

     Построить изотермы температур нагрева пластин при сварке исходя из условий задания 1.

     Для построения используются уже получение значения и зависимости. Основные изотермы приведены на рисунке.