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

80256. ЭКОНОМИЧЕСКИЙ РОСТ И МАКРОЭКОНОМИЧЕСКАЯ НЕСТАБИЛЬНОСТЬ 152 KB
  Проблема экономического роста занимает центральное место в экономических дискуссиях где речь идет об основах социальноэкономической жизни народов. Обеспечение стабильного роста без кризисов при условии полной занятости актуальная задача экономической науки экономической политики и хозяйственной практики. Количество экономического роста выражается в его темпах. Темпы экономического роста прирост за определенный промежуток времени произведенной в народном хозяйстве продукции по отношению к ее базисному уровню.
80257. Экономическая теория: предмет, метод, функции. Экономическая политика 68.5 KB
  Обмениваясь результатами своего труда субъекты хозяйственной деятельности индивиды и коллективы вступают в определённые экономические отношения которые являются объектом изучения экономических наук и в частности экономической теории. Методологической основой всех экономических наук является экономическая теория как система научных взглядов на хозяйственную деятельность людей. Она изучает причинно-следственные связи с закономерностями развития экономических процессов экономические отношения возникающие между субъектами в процессе их...
80258. ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОТНОШЕНИЯ СОБСТВЕННОСТИ 69.5 KB
  Проблема собственности - центральная проблема экономической теории и хозяйственной практики. Экономический строй общества определяется соответствующими производственными отношениями, базирующимися на определенной форме собственности.
80259. Формы организации общественного производства. Деньги 89 KB
  Деньги: сущность функции. Современные деньги. Обмен осуществляется через рынок деньги путём купли продажи и только после этого продукция попадает в производительное или личное потребление.
80260. Розвиток національних економік країн Європейської цивілізації в системі світового господарства під впливом науково-технічної революції (друга половина ХХ ст.) 111.5 KB
  Розвиток національних економік країн Європейської цивілізації в системі світового господарства під впливом науковотехнічної революції друга половина ХХ ст. Економіка країн світу в роки другої світової війни. Економіка країн світу в роки другої світової війни. У роки війни в більшості країн господарство занепало.
80261. Світове господарство та основні напрямки економічної думки на етапі інформаційно-технологічної революції ( кінецьXX - початок XXI ст.) 82 KB
  Динаміка світового господарського розвитку другої половини ХХ – початку ХХІ ст. Динаміка світового господарського розвитку другої половини ХХ – початку ХХІ ст. для економічно розвинутих країн характеризується якісно новим етапом економічного розвитку. Найважливішим фактором економічного розвитку є науковотехнічний прогрес.
80262. Економічний розвиток України в умовах радянської економічної системи та його трактування в економічній думці 134 KB
  Економічний розвиток України в умовах радянської економічної системи та його трактування в економічній думці 1. Соціальноекономічний стан Західної України в 20-30х роках ХХ ст. Господарство України в роки Другої світової війни та післявоєнної відбудови. Перша світова війна мала руйнівний вплив на економіку України.
80263. Формування засад ринкового господарства в Україні (90-ті роки ХХ ст.) 46.5 KB
  Участь України в світовому господарстві. Проблеми соціальноекономічного реформування української економіки в перші роки незалежності Проголошення незалежності України відкрило нову еру в історії нашої країни. Верховна Рада України затвердила Основи національної економічної політикиrdquo;. У цьому документі передбачалася структурна перебудова господарства України.
80264. Особливості розвитку ринкового господарства й основні напрямки економічної думки в Україні (друга половина ХІХ - початок ХХ ст.) 82.5 KB
  Особливості розвитку ринкового господарства й основні напрямки економічної думки в Україні друга половина ХІХ початок ХХ ст. Промисловий переворот в Україні. Суть індустріалізації в Україні. Загальні умови і основні напрямки розвитку економічної думки в Україні наприкінці ХІХ – початку ХХ ст.