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

11019. Цели, преследуемые при создании сетей 21 KB
  Цели преследуемые при создании сетей. При создании сетей в общем преследуется одна цель – передача данных но в каждом конкретном случае преследуется какаялибо практическая цель. Совместное использование оборудования чаще всего принтеров и накопителей.
11020. Сети на основе оптоволоконных кабелей 86 KB
  Сети на основе оптоволоконных кабелей Стандарт: 10/100/1000 Base FX FX − Fiber Optic − оптоволокно В отличие от витой пары по оптоволокну передаются не электрические а оптические импульсы. Поэтому подключить оптоволокно к электронным устройствам нельзя необходимо преобразов...
11021. Основные подсистемы, работающие в сетях 28 KB
  Основные подсистемы работающие в сетях. В любой сети есть несколько подсистем жизненно необходимых для работы сети. Система адресации. Чтобы узлы сети могли общаться друг с другом каждому узлу необходим уникальный адрес адрес может бы уникален тольк...
11022. Беспроводные технологии 353.5 KB
  Беспроводные технологии Для передачи данных по воздуху используются радиосигналы. У любого сигнала есть 2 характеристики: Излучаемая мощность Частота От излучаемой мощности зависит дальность связи. Любые радиоизлучения вредны для здоровья и окружаю...
11023. Основные термины и понятия Сетей и Телекоммуникаций 40 KB
  Основные термины и понятия Сетей и Телекоммуникаций. Пакет данных frame. В большинстве сетей используется принцип разделяемой среды передачи – передавать в каждый момент времени может только один узел. Таким образом если передавать файл монолитным блоко...
11024. Использование хабов и свитчей 74 KB
  Использование хабов и свитчей Хабыконцентраторы – устройства физического уровня Свитч коммутатор– устройство канального уровня. И те и другие используются для построения топологии Звезда в сетях на витой паре и оптоволокне. Хабы: Хаб не способен каклибо о...
11025. Сетевые топологии 90.5 KB
  Сетевые топологии Топология – схема соединения узлов сети. Существуют 3 простейшие топологии на базе которых строится множество смешанных. В каждом сегменте сети в данный момент может существовать только одна топология. Общая шина – все узлы подключаются
11026. Сетевые платы 25 KB
  Сетевые платы Сетевая плата – устройство канального уровня. Каждая плата соединяет компьютер с отдельной сетью или с различными сегментами одной сети. По стандарту Ethernet в компьютер можно поставить до 4 сетевых плат включая встроенные. Сетевая плата может быть и дескрет
11027. Модели построения компьютерных сетей 90 KB
  Модели построения компьютерных сетей. Открытыми называются системы построенные из компонентов различных производителей по принципу конструктора. В таких системах стандартизируются правила взаимодействия блоков и соединения между ними. Конкретное устройство отд...