СВАРКА И СВАРИВАЕМЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Учет распределенности источников теплоты

Большинство сварочных источников теплоты являются нор­мально распределенными. Тепловой поток в пятне нагрева рас­пределен (рис. 2.11) по нормальному закону

Ь = Ът е~кГ*’ (2-45)

где k — коэффициент сосредоточенности теплового потока ис­точника, зависит от способа и режима сварки.

При расчетах радиус пятна нагрева принимают равным рас­стоянию, на котором удельный тепловой поток <у2 (rj) равен 0,05 Цгт, т. е rn=dJ2 (см. рис. 2.11).

Условный расчетный диаметр пятна нагрева

dK = 3,46/У*. / (2.46)

Процесс распространения теплоты в пластине/от мгновен­ного нормально кругового источника выражается зависимо­стью

ІТ=—j-SS - . “l,+“ . / (2.47)

срб4яа (i +10)

где dt — время действия мгновенного нормально кругового ис­точника эффективной мощностью q to=/4ak — условное время действия фиктивного сосредоточенного источника, формирую­щего в соответствии с расчетной схемой температурное поле распределенного источника к моменту его введения.

В случае введения мгновенного нормального кругового ис­точника на поверхности полубесконечного тела

Г2 j.2

2qdt 1 4а «+<„) 1 ш

dt — —--------------------------------------- е те - е. (2.48)

ср 4яа (t + t0) (4яat)1'2

Температурное поле подвижного нормально кругового ис­точника в пластине на стадии теплонасыщения может быть рассчитано по формуле

г = ТпрЄіЧо[ч,2(р2. r2 + r0)-V2(p2; т0)], (2.49)

где — коэффициент теплонасыщения (см. рис. 2.2,6); ГПр — температура, определяемая по формуле (2.8).

Безразмерное время

То

В предельном состоянии при t-*-ОО

Г = Тпре«-[1-Т2(р2; t0)J. (2.50)

В случае быстродвижущегося мощного нормально кругового источника в пластине

-ы

_ п (Ж0)

Т = —:---------------------------- Г7Г е • (2.51)

vb [4яа (t + to)]

При большой скорости перемещения быстродвижущегося мощного нормально кругового источника по поверхности полу - бесконечного тела температурное поле может быть рассчитано по схеме формально линейного источника

У1

q ш 4а «+<„)

Т = V У - гк - е. (2.52)

2ж>Лц (t + <0)]1/2

Такой источник нормально распределен по линии, перпендику­лярной направлению его движения (оси Ох).

В формула?; (2.57) и (2.58) t — время, отсчитываемое от мо­мента пересечения распределенным источником плоскости, в ко­торой находится рассматриваемая точка.