СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ
Деформации и напряжения при заданном сечении наплавляемого валика
В рассмотренных выше зависимостях деформаций и напряжений от режима сварки не учитывались размеры сечения наплавляемого валика. В действительности, чтобы получить валик требуемого сечения, нельзя произвольно менять и силу тока и скорость сварки. Если задаться какой-то силой тока, то наплавить валик нужных размеров можно будет лишь при вполне определенной скорости сварки. Меняя силу тока, необходимо для сохранения определенных размеров валика соответственно менять и скорость сварки.
Зависимость между сечением валика и режимом сварки можно установить, исходя из следующих соображений [22].
Если коэфициент наплавки для данных электродов при определенном роде тока равен сс„ г/а-ч, то вес наплавляемого в одну секунду металла составит
g — aH-I.
С другой стороны, вес валика сечением F (см”), наплавляемого за одну секунду при скорости сварки v (см)сек.), может быть выражен формулой
g=F-v-f, где 7 — вес 1 см3 наплавленного металла.
Из условия равенства обоих выражений для веса наплавленного металла получаем
3600 1 Г v
откуда
. 3GOO у г - I = ■ F'V,
°н
или
ан 1
V =------------ — •
v 3600т F *
Соответственно
W=I-U= F • v
ан W
v ~~ зшУІГ * T '
Приведенные выражения устанавливают взаимную связь между силой тока или мощностью сварочной дуги, скоростью сварки,, сечением наплавляемого валика и коэфициентом наплавки. Так как этот коэфициент зависит от рода тока и типа электродов, то мощность W и скорость v будут также зависеть от этих характеристик.
Пользуясь приведенными здесь, а также рассмотренными ранее зависимостями деформаций и напряжений от режима сварки (рис. 57 и 64), можно определить величину напряжений и конечную кривизну полосы при наплавке валика заданного сечения, применяя различные режимы. Так например, для построения кривой изменения конечной кривизны в зависимости от силы тока / (или мощности W) при выбранных размере валика F и коэфициснте наплавки необходимо задаться рядом значений / и из выражения
ан F V = —---------
3600'{ /
определить требуемую скорость сварки. Тогда для каждого значения 1 и соответствующего значения v непосредственно из графиков, аналогичных представленному на рис. 57, можно определить конечную кривизну ПОЛОСЫ Спр и по полученным значе-
|
5 |
|
1 f/см -к = МОмм; ос = 10.$г/а-« |
|
Г*0,5с1»г |
|
Рис. Ьб. Зависимость предельной кривизны от сечения валика и режима сварки. |
|
|
|
с-ю нр |
|
О кг/см1 3000 2000 1000 0 -то ■2000 -3000 - о Рис. 67. Зависимость напряжении иод ва - ликом от размеров сечении валика и режима сварки. |
|
f = 0,1 смг; f ~0.2смг |
|
£?&3см3 |
|
ш |
|
300 ! а |
|
200 |
|
->-- 2 ч ч -- h = 100 мм 10,5 г/а-</ |
|
U W кЗь |
|
F-0,5 см2 |
|
ииям Сдр^иостроить кривую, выражающую зависимость конечной кривизны от силы тока при наплавке валика сечением F. Меняя значения F, можно получить кривые зависимости конечной кривизны для различных сечений наплавленного валика. На рис. 66 приведены кривые С„р =/(/, F), вычисленные для полосы шириною 100 мм при а„ = 10,5 г/'а-ч. Оки показывают, что конечная кривизна весьма сильно зависит от сечения на - плазляемого валика, причем эта зависимость при различных режимах будет неодинакова. Если при малых силах тока кривизна уменьшается с увеличением сечения валика, то при больших силах тока (например nph /=300 а на рис. 66) она понижается с уменьшением сечения валика. Изменение конечной кривизны полосы для определенного сечения валика таково, что при возрастании силы тока кривизна вначале увеличивается, а затем, достигнув некоторого максимума, начинает очень медленно уменьшаться. Таким образом, чтобы заметно понизить кривизну при силах тока выше критического (соответствующего максимуму кривизны), необходимо очень сильно повышать силу тока, а следовательно, и прямо пропорциональную ей скорость сварки. Аналогично могут быть построены кривые изменения напряжений в зависимости от силы тока (или мощности) при наплавке валика заданных размеров. На рис. 67 приведены кривые изменения напряжений в волокнах под валиком, построенные для тех же данных, что и кривые на рис. 66. Как видно из рис. 67, при малом сечении валика {F = 0,1 - г-0,2 см'1) напряжения под ним остаются равными пределу текучести растяжения ири вс х рассматриваемых значениях силы тока. При значительных жі учениях валика (F—0tb см2) напряжения изменяются по величине и познаку. Гаким образом, более благоприятными являются режимы, приводящие к напряжениям, меньшим предела текучести растяжения, или к сжимающим напряжениям. Отсюда вытекает, что при малых сечениях |
валика наиболее целесообразны большие силы тока или при средних силах тока — большие сечения валика. Следовательно, чем больше сечение валика или чем ниже значение коэфиниента наплавки, тем легче, при более слабых токах, достигнуть благоприятного напряженного состояния.
