ОСНОВЫ СВАРКИ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ОСНОВНЫЕ ПРЕДПОСЫЛКИ И ДОПУЩЕНИЯ В ИНЖЕНЕРНОЙ ТЕОРИИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ТЕПЛОТЫ ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ

В действительности процессы распространения теплоты при элект - родуговых способах сварки чрезвычайно сложны, но для инженерных оценок этих процессов удобно применять упрощенные методы, позво­ляющие сводить конкретную задачу к идеальным расчетным схемам.

Все многообразие формы и размеров тел сводится к следующим рас­четным схемам.

Рис. 13.3. Расчсі мыс схемы гсд.

а - бесконечное ic к>; б - по. пбіч конечное нло: в - бесконечный плоский с іоіі;

/ -- бесконечная и мешна; t> - бесконечный сгерженн

-F= :::::::: ::: -

4. Бесконечная пластина отличается от бесконечного плоского слоя Только тем, что температуру но толщине слоя можно считать вы­равненной: — = 0. Поток теплоты плоский, температурное поле

о:

двумерное: Г(т, у, /).

5. Бесконечный: стержень представляет собой тело произвольного сечения в плоскости Y0Z бесконечной длины: - со < х <

В любом сечении тела но длине температура выравнена: (>Т оТ г,

— = 0и— = 0. Поток теплоты линейный, температурное поле Oi д:

одномерное: Т(х, t).

Как уже отмечалось, сварочная дуга является поверхностно-распре­деленным источником теплоты (см, табл. 13,1), учет этой распределен­ности ввода теплоты затрудняет получение решений, удобных для не­посредственных расчетов. Поэтому в инженерной практике применяют различные упрощающие схемы точечного, линейного и плоского источ­ников теплоты. Эти упрощения дают значительные искажения темпе­ратурных полей только в непосредственной близости от оси источника, вне пределов условного пятна нагрева действительного источника они дают уже удовлетворительную для практики сходимость с реальными температурными полями.

1. Точечный источник - теплота вводится в элементарный объем dxdydz [см[11]], например, при нагреве дугой все вводимое в изде­лие тепло считают введенным в точке, геометрически располо­женной в центре пятна нагрева.

2. Линейный источник - теплота вводится в элементарный объем dxdyz [см :], в этом случае можно считать, что теплота сконцент­рирована в призме бесконечно малого сечения dxdy [см-] и дли­ной, например, z = 5 в случае пластины толщиной 5 [см].

3. Плоский источник - теплота вводится в элементарный объем dxF [см*], где F - площадь некоторой плоскости, cnH, например пло­щадь поперечного сечения стержня.

По длительности действия различают:

а) мгновенный источник теплоты - это источник, длительность дей­ствия которого стремится к нулю;

б) непрерывнодействующий источник теплоты - это источник по­стоянной тепловой мощности, действующий непрерывно или достаточно длительно.

По ориентации в теле различают:

а) неподвижный источник теплоты;

б) подвижный источник теплоты - это источник постоянной мощ­

ности, перемещаемый в теле или по поверхности тела прямоли­нейно п с постоянной скоростью.

В заключение оговорим допущения, принятые в инженерной тео­рии распространения теплоты при злектродутовой сварке.

1. Расчетные схемы источников теплоты назначаются в соответ­ствии с выбранной расчетной схемой тела;

• для полубесконечного тела и бесконечного плоского слоя - точечный источник;

• для бесконечной пластины - линейный;

• для бесконечного стержня - плоский.

2. Теплофизические свойства металла: коэффициенты теплопровод­ности X, объемной теплоемкости ср, поверхностной теплоотдачи а;. - не зависят от температуры. Рекомендации по выбору тепло­физических величин приведены в табл. 13.2.

Таблица 13 2

Значения тенлофн. чнчоских коне миг. iicikui, дуемых н ісімошях расчетах', применительно к етырке (но литературным данным)

Материал

Температурный

интервал,

°С

Коэффициент теплопроводно­сти /.,

Дж/см-с °С

Объемная теп­лоемкость Ср, Дж/см3/'С

Коэффициент температуро­проводности а, см2/с

і

коэффициент поверхностной : теплоотдачи

I U. T,

;Дж/см2-с °С

Малоуглеродис­тые и низколегиро­ванные стали

450-

550

0.38-0,42

4,1 —

4.8

0,08-

0.10

(3-5)-10"[12]

Хромоникелевые

аустенитные

стали

600-

700

0.23-0.28

4 0-

5.0

0,046-

0.07

(5-8) 10'3

Алюминиевые сплавы АМг-5. АМг-б

300-

400

1.35-1,45

2.8-

2,9

0.46-

0,52

(2-4) 10~3

Технический

титан

700-

800

0.12-0,17

2.6-

2.8

0,043-

0.065

(7-9)Ю"3

4. Структурные и фазовые превращения происходят без выделения или поглощения теплоты.

5. За начало отсчета температуры (если она не оговаривается) при­нимается исходная температура тела и окружающей среды, рав­ная нулю (Ти = 0).

ОСНОВЫ СВАРКИ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ СВАРОЧНЫХ РАБОТ

Все рассмотренные способы сварки при своем использовании тре­буют соблюдения комплекса правил техники безопасности п охраны труда, которые должны отражаться в соответствующей технической документации и строго соблюдаться при проведении сварочных работ. …

ВЛИЯНИЕ СВАРОЧНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПРОЧНОСТЬ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

Процесс сварки сопровождается развитием в металле сварных соеди­нений необратимых объемных изменений, в результате которых в конст­рукциях возникают остаточные деформации и напряжения. Являясь соб­ственными напряжениями, т. е. уравновешенными в любых сечениях …

КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

Коррозия - это процесс разрушения металлов в результате взаи­модействия их с внешней средой. Термин ржавление применим только к коррозии железа и его сплавов с образованием продуктов коррозии, состо­ящих в основном …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.