СВАРКА И НАПЛАВКА АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ
Определение эффективного КПД
Эффективный КПД определялся методом калориметрирования [113]. Источником питания дуги служил преобразователь ПСМ-1000, сварка производилась на прямой полярности. Режимы сварки (табл. 4.7) фиксировались самопишущими амперметром и вольтметром. Для каждой толщины было проведено по шесть парных экспериментов.
Эффективная тепловая мощность дуги определялась по формуле:
q. ——-———-——----------------- кал/сек (4.1)
t2 + 2/,.J
с у о '
где Q* - теплота, поглощаемая калориметром, кал;
Q - теплота, составляющая разницу в теплосодержании л образца до и после опыта, кал;
Q^ - теплота, теряемая на парообразование при погружении образца в калориметр, кал; t2 - время горения дуги, сек;
а - коэффициент полной поверхностной теплоотдачи образца, принят для алюминия 2,10'3 кал/см2.сек.°С; су - объемная теплоемкость металла образца, равная для алюминия 0,65 кал/см3.°С;
5 - толщина свариваемого образца, см; tя - время переноса образца в калориметр, сек.
Теплота, поглощаемая калориметром, определена по формуле:
СL-T.) (4.2)
где Gt, Ga, GM - соответственно веса воды в калориметре, калориметрического сосуда и мешалки, г; с,, си, см - соответственно удельные теплоемкости, кал/г.°С;
Г0, Тт температура воды до и после опыта, °С.
После подстановки данных в формулу (4.2) она примет
вид:
Q* * 9302 (Тщ - То) (4.3)
Значение Q определялось по формуле:
Qb=Goecoe(Tm-T.), (4.4)
где G,*,- вес образца после наплавки, г;
Cat - удельная весовая теплоемкость образца, для алюминия - 0,24 кал/г.°С;
Тя, Т - температура образца до и после опыта, °С.
Теплота, теряемая на парообразование при погружении образца в калориметр, определялась по данным JI. A. Фридлянда.
Значение эффективного КПД процесса нагрева дугой пластин определялось по отношению:
пы =ят/я< (4-5)
где <7 = 0,24 /и Ua - полная тепловая мощность дуги.
Все данные по определению эффективного КПД сведены в табл. 4.7.
Как видно, средние значения эффективного КПД для сварки алюминия толщиной 20 и 25 мм под флюсом достаточно близки друг к другу и составляют 0,77 и 0,80, что соответствует литературным данным применительно к сварке сталей [92].
