2675
Теория сварочных процессов
Курсовая
Производство и промышленные технологии
Расчет задания Листы из низкоуглеродистой стали (СТ-3) толщиной 0,012 м сваривают встык за один проход. Выбор способа и параметров режима дуговой сварки Для листов из низкоуглеродистой стали толщиной 0,012 м выбираем механизированную дуговую сварку...
Русский
2012-11-12
164.04 KB
66 чел.
Расчет задания
Листы из низкоуглеродистой стали (СТ-3) толщиной 0,012 м сваривают встык за один проход.
Выбор способа и параметров режима дуговой сварки
Для листов из низкоуглеродистой стали толщиной 0,012 м выбираем механизированную дуговую сварку под слоем плавленого флюса.
Параметры режима сварки:
Построение изохрон
По формуле
определяем - эффективную тепловую мощность источника нагрева, принимая (эффективный к.п.д. нагрева изделия дугой) для дуговой сварки под слоем флюса, равным 0,8.
По формуле
находим коэффициент, учитывающий интенсивность понижения температуры при теплоотдаче в окружающую среду с двух сторон пластины , принимая коэффициент полной поверхностной теплоотдачи
(для низкоуглеродистой стали), толщину пластин
и объёмную теплоёмкость
Для расчета распределения температуры поперёк шва в зависимости от расстояния в разные моменты времени используем схему мощного быстродвижущегося линейного источника в пластине с теплоотдачей:
В курсовой работе принимаются:
= 0,003; 0,005; 0,007; 0,01; 0,012; 0,015; 0,02; 0,03; 0,045м.
= 1, 2, 3, 4, 6, 9, 16, 25, 36с.
далее аналогично
Таблица 1
Распределение температуры в зависимости от и :
Время, с |
Температура,0С |
||||||||
Расстояние,м |
|||||||||
0,003 |
0,005 |
0,007 |
0,01 |
0,012 |
0,015 |
0,02 |
0,03 |
0,045 |
|
1 |
4030 |
2439 |
1120 |
234 |
58 |
5 |
0,02 |
3,6*10-9 |
2,3*10-24 |
2 |
3278 |
2553 |
1763 |
792 |
397 |
112 |
7 |
3 |
7*10-11 |
3 |
2794 |
2374 |
1849 |
1088 |
687 |
296 |
47 |
0,26 |
2,3*10-6 |
4 |
2485 |
2182 |
1805 |
1222 |
861 |
458 |
116 |
2,4 |
3,6*10-4 |
6 |
2070 |
1892 |
1678 |
1294 |
1018 |
669 |
266 |
19 |
0,06 |
9 |
1707 |
1607 |
1484 |
1240 |
1067 |
806 |
438 |
77 |
1,6 |
16 |
1280 |
1242 |
1182 |
1069 |
987 |
841 |
600 |
244 |
24 |
25 |
1050 |
1034 |
1003 |
936 |
890 |
805 |
646 |
355 |
87 |
36 |
836 |
820 |
803 |
764 |
727 |
684 |
583 |
368 |
132 |
Максимальные температуры в точках пластины при действии быстродвижущегося линейного источника определяем по формуле
Подставляем заданные значения и выбранные параметры режима сварки:
далее аналогично
Таблица 2
Максимальные температуры в зависимости от :
, м |
0,003 |
0,005 |
0,007 |
0,01 |
0,012 |
0,015 |
0,02 |
0,03 |
0,45 |
4297 |
2575 |
1836 |
1281 |
1064 |
846 |
627 |
403 |
246 |
Рис.1. Зависимости температуры от и (изохроны). Распределение максимальной температуры показано пунктирной линией.
Построение изотерм температурного поля предельного состояния.
Изотермы температурного поля предельного состояния нужно построить для
1600, 1300, 1100, 900, 700 0С
На рис.1 на оси ординат отмечаем температуры 1600, 1300, 1100, 900, 700 0С. Из точек, соответствующих этим температурам, проводим прямые, параллельные оси абсцисс. Эти прямые пересекают изохронны в нескольких точках.
Эти точки проектируем на ось и определяем отрезки от начала координат до проекции каждой точки. Затем устанавливаем значение времени на каждой кривой-изохроне, соответствующее спроектированному значению .
Таблица 3.
Расстояние от оси шва при разных :
1600 0С |
1300 0С |
1100 0С |
900 0С |
700 0С |
|||||
,с |
,м |
,с |
, м |
,с |
, м |
,с |
, м |
,с |
, м |
1 |
0,0062 |
1 |
0,0067 |
1 |
0,007 |
1 |
0,0075 |
1 |
0,008 |
2 |
0,0075 |
2 |
0,0083 |
2 |
0,0089 |
2 |
0,0096 |
2 |
0,0103 |
3 |
0,008 |
3 |
0,009 |
3 |
0,01 |
3 |
0,0109 |
3 |
0,0119 |
4 |
0,008 |
4 |
0,0096 |
4 |
0,0107 |
4 |
0,0118 |
4 |
0,013 |
6 |
0,0078 |
6 |
0,0098 |
6 |
0,0115 |
6 |
0,0129 |
6 |
0,0147 |
9 |
0,0051 |
9 |
0,0093 |
9 |
0,0116 |
9 |
0,014 |
9 |
0,0162 |
16 |
- |
16 |
- |
16 |
0,0092 |
16 |
0,0138 |
16 |
0,018 |
25 |
- |
25 |
- |
25 |
- |
25 |
0,0118 |
25 |
0,0184 |
36 |
- |
36 |
- |
36 |
- |
36 |
- |
36 |
0,0133 |
Определяем расстояние, пройденное источником нагрева за время ,
по формуле
Таблица 4
, с |
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
9 |
16 |
25 |
36 |
-, м |
0,0075 |
0,015 |
0,0225 |
0,03 |
0,045 |
0,0675 |
0,12 |
0,1875 |
0,27 |
По значениям и построим изотермы температурного поля предельного состояния:
Значения для построения геометрического места точек с максимальными температурами вычисляем по формуле:
далее аналогично
Таблица 5
, с |
1 |
2 |
3 |
4 |
6 |
9 |
16 |
25 |
36 |
,м-3 |
4 |
5,67 |
6,96 |
8 |
9,89 |
12 |
16 |
20 |
25 |
Рис.2 Изотермы температурного поля предельного состояния.
Расчет термического цикла (аналитический метод расчета)
Для расчета термического цикла в точках, отстоящих на различном расстоянии от оси шва, используем уравнение:
В это уравнение нужно подставить значения и . Значения берем прежние, а
далее аналогично
Таблица 6
Время, с |
Температура, °С |
||||
Расстояние, м |
|||||
0 |
0,005 |
0,01 |
0,015 |
0,02 |
|
1 |
5327 |
2439 |
234 |
5 |
0,02 |
2 |
3762 |
2553 |
792 |
112 |
7 |
3 |
3068 |
2374 |
1088 |
296 |
47 |
4 |
2654 |
2182 |
1222 |
458 |
116 |
6 |
2162 |
1892 |
1294 |
669 |
266 |
9 |
1760 |
1607 |
1240 |
806 |
438 |
16 |
1310 |
1242 |
1069 |
841 |
600 |
25 |
1036 |
1034 |
936 |
805 |
646 |
36 |
853 |
820 |
764 |
684 |
583 |
Время наступления максимальных температур рассчитываем по формуле
Таблица 7
0 |
0,005 |
0,010 |
0,015 |
0,020 |
|
0 |
1,56 |
6,25 |
14 |
25 |
Рис.3. Зависимость температуры от времени для разных значений
(термические циклы).
Определение площадей наплавки и проплавления
основного металла
Площадь наплавленного металла определяем по формуле:
где - коэффициент расплавления (для механизированной сварки под флюсом ),
- коэффициент потерь на угар, разбрызгивание и испарение присадочного металла (для механизированной сварки под флюсом ),
- плотность материала (для углеродистых сталей ).
Площадь проплавления основного металла сварочной дугой определяем по формуле:
где - теплосодержание расплавленного металла(для углеродистой стали ),
- термический к.п.д. расплавления (для пластины ).
Определение длины, ширины сварочной ванны, глубины
проплавления основного металла
Длину сварочной ванны при дуговой сварке пластин определяем по формуле:
где - температура плавления свариваемого материала (для низкоуглеродистой стали)
Ширину сварочной ванны при сварке пластин определяем по формуле:
где - основание натурального логарифма ()
Определение глубины проплавления производим по формуле:
Зная ширину шва и глубину проплавления , определим площадь проплавления по формуле:
где - коэффициент полноты проплавления ()
Усиление шва определяем по формуле:
где - коэффициент полноты валика ()
Расчет нагрева электродной проволоки проходящим током и сварочной дугой
При механизированной дуговой сварке проволока нагревается проходящим током и теплом электрической дуги. Длина нагреваемой части остается постоянной и равной вылету электрода L.
Нагрев электродной проволоки током
Определяем плотность тока:
Находим начальную скорость нагрева:
Определяем начальный коэффициент температуроотдачи для стержня:
Вычисляем , принимая начальную температуру :
Принимая , находим по формуле:
Определяем нагрев по формуле:
тогда ,
По номограмме находим ,откуда
Нагрев электродной проволоки теплом электрической дуги
Нагрев электродной проволоки электрической дугой осуществляется на участке длинной 0,05-0,01 м от торца электрода.
Температура нагрева определяется по уравнению:
где tт температура подогрева электродной проволоки током, °С;
tк температура капель, °С (tк = 2500 °С);
х = 0,005 м расстояние от торца электрода до рассматриваемой точки, м (х = 0-0,01)
А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать | |||
12820. | Исследование работы феррорезонансного стабилизатора напряжения | 295 KB | |
Изучение и экспериментальное исследование основ феррорезо-нансной стабилизации напряжения на базе промышленного образца феррорезонансного стабилизатора, снятие его основных рабочих характеристик. | |||
12821. | ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ | 176.5 KB | |
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №15 ИССЛЕДОВАНИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕНИЯ Цель работы Изучение схемы и принципа действия стабилизированного преобразователя постоянного напряжения СППН и экспериментальное определения его параметров. Литер... | |||
12822. | ТВЕРДОТЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИСКОВЫХ ФРЕЗ ФАСОНННОГО ПРОФИЛЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНТОВОЙ КАНАВКИ СВЕРЛА | 1.37 MB | |
ТВЕРДОТЕЛЬНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИСКОВЫХ ФРЕЗ ФАСОНННОГО ПРОФИЛЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВИНТОВОЙ КАНАВКИ СВЕРЛА Цель работы: спроектировать твердотельную модель фрезы для обработки винтовой канавки сверла. Построение исходного профиля канавки сверла. Для создани | |||
12823. | Схемы и средства измерений отклонений расположения поверхностей и осей | 1.86 MB | |
Лабораторная работа № 2 Схемы и средства измерений отклонений расположения поверхностей и осей Цель работы: изучить схемы и средства контроля отклонения от параллельности оси и плоскости отклонения от перпендикулярности оси и плоскости отклонения от перпендикул | |||
12824. | Измерение отклонений расположения и суммарных отклонений формы и расположения тел вращения | 4.94 MB | |
Лабораторная работа №4 Измерение отклонений расположения и суммарных отклонений формы и расположения тел вращения. Цель работы: Изучить методы и средства измерений отклонения от соосности отклонения от параллельности плоскостей радиального торцевого и по | |||
12825. | Выбор универсальных средств измерения (СИ) линейных размеров деталей «вал» и «фланец» | 852.5 KB | |
Лабораторная работа №2 дополнение Выбор универсальных средств измерения СИ линейных размеров деталей вал и фланец Цель работы: освоить директивный подход к выбору универсальных СИ. Теоретическая часть Факторы которые необходимо учитывать при выборе уни | |||
12826. | Моделювання режимів роботи логічних функцій | 1.77 MB | |
Настав час електроніки та електроенергетики яка відіграє досить важливу роль в житті людства та сучасному суспільстві. Саме розвиток енергетики сприяв розвитку електроніки та багатьох інших невід’ємних частин сучасного суспільства... | |||
12827. | Спорт против наркотиков | 840 KB | |
ВВЕДЕНИЕ По определению Всемирной Организации Здравоохранения: Здоровье это состояние полного физического психического и социального благополучия а не только отсутствие болезней и физических дефектов. На сегодняшний день главным парадоксом современной медиц | |||
12828. | Спорт есірткіге қарсы | 734.34 KB | |
КІРІСПЕ Бүкілдүниежүзілік Денсаулық Сақтау ұйымынын анықтауы бойынша: Денсаулық дегеніміз аурулардың және дене кемістіктерінің болмауы ғана емес ол толық дене психикалық және әлеуметтік әлауқат жағдайы. Заманауи медицина адам денсаулығына жетуін өз мақсаты рет... | |||