III. Исследование напряжении и деформаций при пластическом деформировании материала образца в процессе нагрева сварочной дугой зоны а
3.1. Измерение фактических размеров образцов и расчет площадей сечений образца:
ха = мм; ХБ = мм; ХВ = мм; = мм.
fa = ха = мм2; fБ = хБ = мм2; fВ = хБ = мм2
3.2. Параметры режима при наплавке шва в зоне А:
Марка электрода – |
|
Ток сварки – Iсв |
А |
Диаметр электрода – |
мм |
Напряжение на дуге – Uд |
В |
Время сварки – |
с |
Длина шва – |
см |
Скорость сварки – |
см/с |
|
|
Мощность сварочной дуги – q = Iсв Uд |
Дж |
||
Погонная энергия – qп = q / Vсв |
Дж / см |
||
3.3. Расчет температуры в зоне А от действия сварочного источника теплоты.
Расчетное распределение температуры в поперечном сечении сварного шва определяется по модели линейного быстро движущегося источника тепла в пластине по формуле:
где:
Таблица 3
q = Дж а = 1/ 0С |
Vсв = см/с ср = Дж/см3 ОС |
= cм = Дж/см ОС |
t = с = Дж/см2 ОС |
|||||
у
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
|||
Т
|
|
|
|
|
|
|||
3.4. Распределение температур в зоне А в момент времени t = с.
3 5 Результаты измерений перемещений и расчетов деформации и напряжений.
Таблица 4
Номера тензометров |
№1 |
№2 |
Начальные показания тензометра |
а11 = |
а21 = |
Показания тензометра после нагрева |
а12 = |
а22 = |
Разность показаний тензометра |
n1 = |
n2 = |
Перемещения на базе измерения = n k (k = 10 -3) |
1 = |
2 = |
Относительная деформация = / l (l = 20 мм ) |
1 = |
2 = |
Средняя деформация на участках Б и В ср = (1 + 2)/2 |
ср = |
|
Напряжения на участках Б и В БВ = ср Е |
БВ = |
|
l - база тензометра равная 20 мм.
Таблица 5
Номера тензометров |
№1 |
№2 |
Показания тензометра после охлаждения |
|
|
Разность показаний тензометра |
n1 = |
n2 = |
Перемещения на базе измерения = n k (k = 10 -3) |
1 = |
2 = |
Относительная деформация = / l (l = 20 мм ) |
1 = |
2 = |
Средняя деформация на участках Б и В ср = (1 + 2)/2 |
ср = |
|
Напряжения на участках Б и В БВ = ср Е |
БВ = |
|
Сила, действующая на участках Б и В Рбв = БВ (FБ + FВ) |
Рбв = |
|
Остаточные напряжения на участке А А = Рбв / FА |
А = |
|
l - база тензометра равная 20 мм.
3.6. Построить эпюры распределения временных и остаточных напряжений в пластине:
а) в момент достижения Тmax б) остаточных напряжений