ТЕОРИЯ сварочных процессов

Тепловая эффективность процесса проплавления

Тепловую эффективность процесса проплавления оценивают термическим (г|/) или полным тепловым (г|пр) КПД процесса про­плавления основного металла. На нагрев проплавляемой зоны до температуры плавления и перевод ее в жидкое состояние расходу­ется только часть q' эффективной тепловой мощности источника q. Остальная теплота (q - q’) затрачивается на перегрев сварочной

ванны выше Тил и нагрев основного металла, окружающего сва­рочную ванну. Эти бесполезные (с точки зрения образования сварного соединения) потери теплоты практически неизбежны при сварке вследствие сосредоточенного характера источника теплоты и значительной теплопроводности основного металла.

Термический КПД представляет собой отношение «полезной» мощности qf к эффективной мощности источника теплоты q:

vFnpPAHnn

где А#пл - приращение энтальпии расплавленного металла при нагреве до температуры плавления, включающее скрытую теплоту плавления.

При расплавлении металла массивного тела точечным источ­ником теплоты термический КПД % выше у мощных дуг, переме­щающихся с большой скоростью, и может достигать предельного значения 0,368. Это значение можно получить из выражения (7.33), если учесть, что в рамках классической теории распрост­ранения теплоты при сварке приращение энтальпии АЯпл = = с(ТпЛ — 7^):

= .^пррА#ПЛ 1 = 0,368. (7.38)

Я еср(7’пл-Гн) q е

Для схемы мощного быстродвижущегося линейного источника

ПГ

теплоты в пластине предельное значение гt составляет J— =

V пе

= 0,484.

При сварке швов, образуемых преимущественно наплавлен­ным металлом, тепловую эффективность процесса наплавки ха­рактеризуют полным тепловым КПД процесса наплавки:

= vFHpAHni HUI

где FH - площадь сечения наплавленного металла; UI - полная теп - ловая мощность сварочного источника.