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

70101. Электронная таблица Excel. Использование встроенных функций 250.5 KB
  Использование встроенных функций. Значения которые используются для вычисления функций называются аргументами. В качестве аргументов функций можно использовать константы ссылки на ячейки имена диапазонов ячеек а также другие функции. EXCEL содержит более 400 встроенных функций.
70102. Многомерная безусловная оптимизация (методы первого и нулевого порядков) 373 KB
  Цель работа: знакомство с методами многомерной безусловной оптимизации первого и нулевого порядка и их освоение, сравнение эффективности применения этих методов конкретных целевых функций.
70104. Статистический анализ параметров и показателей надежности 55.77 KB
  Цель работы Ознакомиться с методами статистического анализа надежности систем. Исходные данные В соответствии с вариантом получаем выборочные значения: N=40
70107. Автоматизация проектирования схем, содержащих триггеры и счётчики 2.15 MB
  Используя программу Electronics Workbench собрать схему для исследования асинхронного RSтриггера с инверсными входами базис ИНЕ на каждом входе поставить контакт реле составить полную таблицу истинности работы триггера.
70108. Многотабличные запросы 127.5 KB
  В секции FROM указывается источник данных – таблица или итоговый набор. Секция может содержать несколько источников, разделенных запятыми. Результат подобного перечисления функционально эквивалентен перекрестному объединению.
70109. Подготовка к установке OC Windows XP в среде VirtualBox 69.5 KB
  Анализ аппаратного обеспечения ПК Определите и запишите основные технические характеристики и конфигурацию вашего ПК в виде: Тип модель процессора его тактовая частота объем кеша Тип материнской платы и ёё тактовую частоту Тип оперативной памяти ёё объем и частоту работы...