10779

Исследование влияния режимов сварки плавлением на температурное поле

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Исследование влияния режимов сварки плавлением на температурное поле индекс Т1 по дисциплине Теория сварочных процессов Цель работы: приобрести навыки исследования влияния режимов сварки на распределения температур в свариваемом изделии с использованием перс

Русский

2013-04-01

628.5 KB

6 чел.

«Исследование влияния режимов сварки плавлением на температурное поле» (индекс Т1)

по дисциплине «Теория сварочных процессов»

Цель работы: приобрести навыки исследования влияния режимов сварки на распределения температур в свариваемом изделии с использованием персональной ЭВМ.

Исходные данные: сталь 30ХГСА, = 0,6 см, ручная дуговая сварка плавящимся электродом при выбранных режимах сварки: νсв=0,4 см/с; Qн =1800 Вт; Iсв=100А; Uд=24 В; =0,75, качестве теплоотвода выбрана отдача в воздух.

Программа работы.

  1.  Записать тип свариваемого материала, его толщину и ориентировочные размеры сварочной ванны, предложенные преподавателем, сталь 30ХГСА, δ = 0,6 см.
  2.  Ознакомиться с порядком проведения работы на ЭВМ.
  3.  Исходя из свойств свариваемого материала, предложить способ его сварки плавлением и ориентировочные режимы сварки: тепловую мощность источника, его КПД, ток сварки, напряжение дуги, скорость сварки, выбрать условия теплоотдачи.
  4.  Оценить правильность выбранных параметров режима сварки, например, ориентировочно по размеру области, нагретой выше температуры плавления свариваемого материала.
  5.  Для оценки размеров шва принять:

ширину сварочной ванны Вш = [2…3]δ = [1,2…1,8] см;

наибольшую длину сварочной ванны Lш= [3…4]δ = [1,8…2,4] см.

При этом следует учитывать и теплофизические свойства свариваемого материала.

Корректируя режимы сварки и теплоотдачи (Vсв·q·а) проанализировать графики зависимостей: Т = (х) при у = const; Т = (у) при х = const.

По полученным и откорректированным зависимостям построить изотерму Т = Tпл заданного сплава, а также определить размеры зоны, нагретой выше указанной преподавателем температуры.

Рис.1. Исходные данные

Графики, полученные с помощью ЭВМ, характеризующие температурное поле для свариваемых материалов, способа сварки и выбранных параметров режимов сварки.

После ввода исходных данных, выбираем строку «Распределение по оси Х, при Y=const».

Рис. 1. График изменения температуры по оси X при Y=const

По полученному графику определяем ориентировочно крайние точки длины сварочной ванны Х1=-1,65 см и Х6=0,2 см. После определения крайних точек находим ориентировочную длину сварочной ванны по формуле Lш16=1,85 см. Найденная длина сварочной ванны входит в интервал Lш= [3…4]δ = [1,8…2,4] см.

Уточняем значение крайних точек длины сварочной ванны Х1 и Х6.

В начале скорректируем точку Х6. Возьмем три значения  одно ориентировочное значение X6 является ранее найденное, и построим график «Распределение по оси Y, при X=const» (Рис.2).

Рис. 2. График изменения температуры по оси Y, при X=const

Из графика видно, что кривая, которая совпадает с линией температурой плавления, является скорректированной Х6 уточн. = 0,2 см.

Аналогично уточняем точку Х1. Скорректируем точку Х1. Возьмем три значения  одно ориентировочное значение X1 является ранее найденное, и построим график «Распределение по оси Y, при X=const» (Рис.3).

Рис. 3. График изменения температуры по оси Y, при X=const

Из графика видно, что кривая, которая совпадает с линией температурой плавления, является скорректированной Х1 уточн. = -1,65 см.

После того как скорректировали крайние точки Х1 и Х6, нужно определить длину сварочной ванны Lш= Х1 + Х6=1,85 см, которая должна входить в интервал Lш= [3…4]δ = [1,8…2,4] см.

Для построения сварочной ванны необходимо определить значения Y, для этого возьмём 6 значений Х:  Х1= -1,65 см; X2= - 1,3 см; X3= - 1 см; X4= - 0,6 см; X5= 0; X6= 0,2 см и построим зависимость «Распределение по оси Y, при X=const» (рис.4).

Рис. 4. График изменения температуры по оси Y, при X=const

Из графика определяем значения Y1; Y 2; Y 3; Y 4; Y 5 и Y 6. В данном случае Y1 и Y6 = 0; Y 2 =0,35 см; Y 3 =0,4 см; Y 4 =0,46 см; Y 5 = 0,33см.

Для определения ширины сварочной ванны необходимо определить Ymax, для этого из имеющихся  значений Y выбираем наибольшее значение:  см и скорректируем его, взяв 3 значения,  см и строим график «Распределение по оси Y, при X=const» (рис.5).

Рис. 5. График изменения температуры по оси Y, при X=const

Из графика видно, что зависимость, которая совпадает с линией температуры плавления, является скорректированной. Это означает, что точка Ymax = 0,46 см уточнена.

Определяем ширину сварочной ванны по формуле Вш=2· Ymax= 2·0,46 =0,92 см, она не входит в интервал Вш = [2…3]δ = [1,2…1,8] см, следовательно, режимы сварки подобраны не верно.

Рекомендации:

Для того, чтобы выполнить качественное сварное соединение нужно увеличить мощность нагрева или уменьшить скорость сварки.

Изотерма (Т=Тпл).

По найденным значениям X и Y строим график «Изотерма сварочной ванны» (рис.6).

Рис. 6. Изотерма сварочной ванны

Вывод. В данной работе было исследовано влияние режимов сварки на распределение температур в свариваемом изделии с использованием ЭВМ. Для стали 30ХГСА, = 0,6 см, производилась ручная дуговая сварка плавящимся электродом при выбранных режимах сварки: νсв=0,4 см/с; Qн =1800 Вт; Iсв=100А; Uд=24 В; =0,75. В качестве теплоотвода выбрана отдача в воздух. Получили Lш=1,85 см Є [1,8…2,4] см и Bш=0,92 см  [1,2…1,8] см. По длине  Lш =1,85 см сварочная ванна входит в заданный интервал, следовательно, режимы сварки подобраны верно, а по ширине Bш=0,92 см сварочная ванна не входит в заданный интервал, следовательно режимы сварки выбраны не верно. Для того, чтобы выполнить качественное сварное соединение следует увеличить мощность нагрева  Qн,  либо уменьшить скорость сварки Vсв. Сварочная ванна строится не из начала координат, так как источник тепла линейный, движется медленно и теплом впереди источника пренебречь нельзя.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

22148. Методы измерения параметров электрических цепей: постоянного и переменного тока, напряжения 199 KB
  ВВЕДЕНИЕ 3 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ ОБ ИЗМЕРЕНИИ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА.4 МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ В ЦЕПЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА 5 I. 6 ИЗМЕРЕНИЕ ПОСТОЯННОГО ТОКА 13 I.
22149. Индуктивные преобразователи перемещения 723.5 KB
  Если пренебречь потоками рассеяния и выпучиванием потока в воздушном зазоре d Rм будет складываться из активного магнитного сопротивления сердечника якоря и двух воздушных зазоров где соответственно lС lЯ d длина сердечника якоря и воздушного зазора в м; SC SЯ Sd сечение сердечника якоря и воздушного зазора в м2; mас mая абсолютная магнитная проницаемость материала сердечника и якоря в гн м; m0= 4p107 гн м магнитная проницаемость вакуума. Для упрощения анализа работы простейшего ИП пренебрежем потерями в стали магнитным...
22150. Принцип действия индукционных преобразователей 239.5 KB
  Таким образом выходной величиной индукционного преобразователя является ЭДС а входной скорость изменения потокосцепления . В общем случае индукционный преобразователь представляет собой катушку с сердечником которая характеризуется некоторым обобщенным параметром Y и ЭДС в которой может индуктироваться как в результате изменения во времени внешнего магнитного поля так и в результате изменения во времени параметра Y преобразователя . Если преобразователь находится в однородном магнитном поле с индукцией B то в его обмотке имеющей...
22151. Ионизационные преобразователи 758 KB
  приемники ионизирующих излучений Область применения ионизационных преобразователей Схемы включения ионизационных преобразователей Погрешности приборов с использованием ионизирующих излучений Заключение Контрольные вопросы Список литературы ОПРЕДЕЛЕНИЕ СУЩНОСТИ ВОПРОСА К ионизационным преобразователям обычно относят большую группу преобразователей в которых измеряемая неэлектрическая величина функционально связана с током ионной проводимости газа возникающим под действием излучения радиоактивных веществ или рентгеновских лучей....
22152. АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В ТВЕРДОМ АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В ТВЕРДОМ ТЕЛЕ ТЕЛЕ1 1. 487.18 KB
  АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В ТВЕРДОМ ТЕЛЕ 1 1. АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В ИЗОТРОПНОМ ТВЕРДОМ ТЕЛЕ. АКУСТИЧЕСКИЕ ВОЛНЫ В АНИЗОТРОПНОМ УПРУГОМ ТВЕРДОМ ТЕЛЕ 14 2.
22153. Вопросы по курсу ФОПИ 24 KB
  Приборы для измерения количества тепла.Калориметры для измерения теплотворной способности жидких и газообразных веществ. 8Погрешности измерения тепловой энергии.Методы измерения деформаций и механических напряжений тензометры.
22154. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ХОЛЛА 1.8 MB
  Эффект Холла. Параметры и характеристики датчиков Холла. Изготовление и применение датчиков Холла.