ОСНОВЫ ТЕОРИИ ПРОЧНОСТИ СВАРНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ВЫЧИСЛЕНИЕ Аат ОТ СТАТИЧЕСКОГО СТАРЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ

Для оценки интенсивности статического старения при сварке можно воспользоваться температурным полем Н. Н. Рыкалина для мощного, быстродвижущегося линейного источника тепла:

где фп — погонная энергия сварки, кал/см; 8 — толщина пласти­ны, см; X = 0,09 кал см-1с-1К-1 — коэффициент теплопроводности низкоуглеродистой стали; су = 1,14 кал см-3 К-1 — объемная теп­лоемкость стали; a = X/cy = 0,08 см2 с-1 — коэффициент темпера­туропроводности; b — коэффициент поверхностной температуро - отдачи (1/c); T0 — начальная температура металла с учетом его предварительного подогрева.

С учетом формул (5.5) для каждого промежутка времени Dt при сварке можно записать формулу для вычисления приращения эк­вивалентного времени старения Dt3:

(5.8)

где вместо температуры T подставить правую часть формулы (5.7).

Эквивалентное время t3 старения для каждого значения коор­динаты у можно найти, интегрируя по времени формулу (5.8). Но в процессе интегрирования необходимо учесть, что при нагреве

выше 700°С эффект старения исчезает. Для волокон, нагретых выше этой температуры, интегрирование формулы (5.8) нужно начинать с момента, когда при остывании температура упадет до 700°C. Для волокон, максимальная температура которых не дос­тигала 700°С, интегрирование формулы (5.8) нужно начинать с момента начала сварки.

Время конца интегрирования формулы (5.8) по температуре теоретически могло бы быть равно бесконечности. Но в приведен­ных выше расчетах оно принято равным 2 ч.

Ниже приведена программа для MathCaD, написанная с уче­том всех приведенных выше соображений. На рис. 5.7 показаны графики зависимости t3 от расстояния волокна от оси шва у и от максимальной температуры, до которой нагревается это волокно при сварке, построенные по этой программе.