ОСНОВЫ СВАРКИ СУДОВЫХ КОНСТРУКЦИЙ

СВАРОЧНАЯ ДУГА КАК ИСТОЧНИК ТЕПЛОТЫ

В судостроении основным технологическим процессом получения неразъемных соединений является электродуговая сварка. При всех ее разновидностях изделия подвергаются местному нагреву движу­щимся по поверхности изделия сосредоточенным источником тепло­ты - сварочной дугой. Теплота, введенная дугой, расплавляет кромки элементов изделия и, распространяясь вглубь металла вследствие его теплопроводности, устанавливает в изделии резко неравномерное тем­пературное поле, перемещающееся вместе со сварочной дугой.

С достаточной для практики точностью можно считать, что полная тепловая мощность сварочной дуги равна тепловому эквиваленту ее электрической мощности:

(13.1)

где I - сварочный ток, А; V - напряжение па дуге, В.

В то же время только часть полной тепловой мощности идет на на­грев изделия: это объясняется потерями в окружающее пространство, потерями на нагрев защитного газа, флюса и т. п. Эта часть теплоты на­зывается эффективной тепловой мощностью:

(13.2)

где г|и - эффективный КПД процесса нагрева изделия дугой.

Приведем величины г|и для различных способов сварки по экспери­ментальным данным.

Л

0,7-0,8

0,5-0,75

0,8-0,95

Способ сварки Ручная, электродами:

плавящимися

угольными

0.7-0,8

Под флюсом В защитных газах:

вольфрамовым

плавящимся

0,6-0,7 0,7-0,8

углекислом аргоне, электродом:

Порошковой проволокой 0,8-0.9

Газовым пламенем 0,3-0,8

В сварочной практике нашло широкое применение понятие погон­ной энергии сварки, определяющее количество теплоты, вкладываемое сварочной дугой в единицу длины шва:

SHAPE * MERGEFORMAT

(13,3)

%

[Дж/см],

где г - скорость сварки, см/с,

а схемо дми 1 - с К), іб дуі u, 2 - факс « дуі п; 6 схомн рікпрсдс. ісинн ісіі. кшого мошка дуі и

В действительности сварочная дуга, как естественный процесс, яв­ляется поверхностным источником нагрева (рис, 13,1).

м:

а)

Іепловон поток сварочной дуги наиошее интенсивен в централы-юи части пятна нагрева, где происходит выделение теплоты в поверхност­ных слоях металла вследствие электронной и ионной бомбардировки. В периферийной области душ металл нагревается за счет лучистого теп­лообмена со столбом дуги и конвективного теплообмена с горячими га­дами факела дуги. По мере уда. гения от центра пятна нагрева интенсив­ность теплового потока убывает. Распределение удельного теплового потока дуги с достаточной для практики точностью можно описать зако­ном нормального распределения

92('') = (?2,»exp[-^'2]- (13.4)

где q,(г) - удельный тепловой поток. Вт/см1' (индекс 2 указывает, что тепловой поток поверхностный); г - расстояние от оси источника, см: г1 = Xі + у1', q - максимальный удельный тепловой поток по оси источ­ника (дуги). Вт/см-’; k - коэффициент сосрелоточенностнудельноготеп­лового потока источника, 1/см2,

Таблица ІЗ I

Харакц рисі и к и сварочных не гои ни кок нагрева

Источник нагрева

Максимальная плотность теплового потока

Ч2т ^"'тах

кВт/см2

Коэффициент сосредоточенности к. 1/см2

Условный диаметр пятна нагрева dH. см

Дуга неплавящегося угольного электрода

4-8,5

1-1,5

3,4-2.8

Дуга неплавящегося вольфрамового электрода в среде аргона

2-2.5

7-14

1,3-0,9

Дуга плавящегося электрода (металли­ческий) открытая

4-8,5

1-1.5

3.4-2,8

Дуга плавящегося электрода (металли­ческий) под флюсом

25

6-10

1 4-1,1

Г азовое пламя

0,6

0,2-0.4

8.5-5,5

Локальность источника наглядно можно охарактеризовать условным диаметром пятна нагрева г/ [см], определяющим участок поверхности, где удельный тепловой поток превышает 0,05q, (см. рис. 13.1, 6). В табл. 13.1 представлены характеристики удельных тепловых потоков некоторых сварочных источников нагрева, из которых следует, что сте­пень локализации вводимой теплоты гг максимальная плотность теп­лового потока в центре различных сварочных дуг значительно больше, чем при газосварочном пламени.

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.