Расчет размеров зоны проплавления
Теоретически очертание ванны расплавленного металла соответствует очертанию изотермической поверхности, соответствующей температуре плавления Гпл. Однако в известных расчетных
схемах не учитываются распределенный характер источника теплоты, наличие зазора и разделки кромок, давление дуги, движение металла в сварочной ванне, скрытая теплота плавления, переменные значения теплофизических свойств и др. Вследствие этого расчет позволяет оценить размеры ванны весьма приближенно.
Длина ванны L при наплавке валика на массивное тело может
быть рассчитана по формуле (6.40) при Т Тпп:
Ширина ванны в предположении, что источник теплоты быстродвижущийся, может быть оценена с помощью выражения (7.27)
для вычисления ширины зоны нагрева при Т = Тпп:
(7.30)
Площадь проплавления основного металла при наплавке валика на массивное тело можно определить как площадь, ограниченную в поперечном сечении линией максимальных температур,
равных температуре плавления Тпл. Учитывая, что в поперечном сечении изотермы представляют собой полуокружности, запишем следующее выражение для площади проплавления:
Выражение (7.3) для расчета максимальных температур с учетом (7.31) принимает вид
Отсюда выразим Fnp, учитывая что Тт(гш) = Гпл: Z7 я!*_
|
(7.33) |
F"P еср{Тт -Тяу
Для однопроходной сварки листов с полным проплавлением, используя расчетную схему быстродвижущегося линейного источника в пластине без теплоотдачи, получаем на основе (6.41) и
(7.4) следующие выражения:
L=------------ І;-------- - р (7.34)
4й. ф»2(7;,л -Гн)
В = 2/пл = у* (7.35)
ПЛ ср{Тш-Тн)
Fnp=B8. (7.36)
Форма и размеры ванны при прочих равных условиях (мощности источника теплоты и скорости сварки) существенно зависят от характера подачи и температуры присадочного металла. При подаче в ванну холодной непрерывной или рубленной на мелкие части проволоки ванна становится короче. Поэтому оценка L, В и Fnp
по формулам (7.29), (7.30), (7.33)-(7.36) справедлива лишь для
идеализированных условий. Поправочные коэффициенты для более точного определения размеров ванны могут быть получены экспериментально.
