4.11 Заключение

Подводится итог по выполненным пунктам работы, проводится анализ расчетных данных и графических построений. Предлагаются возможные варианты изменения заданного режима с целью повышения качества наплавленного изделия.

5. Оформление курсовой работы

Курсовая работа должна состоять из расчетно-пояснительной записки и графической части.

Расчетно-пояснительная записка оформляется на листах формата А4 с одной стороны в соответствии с требованиями ГОСТа

Объем записки 15-20 с. Печатного текста.

При расчетах с применением формул студент обязан указать значе­ние и размерность всех применяемых в формулах буквенных выражений.

Список использованной литературы оформляется в соответствии с ГОСТом

Пояснительная записка должна освещать вопросы в соответствии с пунктом 4 данных указаний.

В пояснительной записке необходимо представить подробный анализ полученных результатов расчета и построения температурных полей, скоростей охлаждения и времени пребывания выше данной температуры околошовной зоны. Далее указать путь регулирования режимов сварки с целью получения термического цикла околошовной зоны, обеспечиваю­щей высокое качество сварного соединения.

Расчет термического цикла исследуемых точек выполняется на ЭВМ.

Графическая часть курсовой работы включает в себя следующие разделы:

- эскиз свариваемого изделия.

- термический цикл точек изделия

- изохроны температурного поля

- температурное поле изделия в виде изотерм.

- кривые значений максимальной температуры.

- зависимость скорости охлаждения от температуры (от расстояния между источником тепла и

исследуемой точкой).

Список рекомендуемой литературы

1. Исаченко В.П., Осипова А.А., Сукомел А.С. Теплопередача: Учебник. М.: Энергоиздат, 1981 .- 416 с.

2. Теоретические основы сварки: Учеб. пособие /Под ред. В В.Фролова, -М.: Высш. шк., 1970. - 592 с.

3. Багрянский К.В., Добротина З.А., Хренов К.К. Теория сварочных. процессов: Учебник. - Киев: Выща шк., 1976. - 423 с.

4. Петров ГЛ., Тумарев А.С. Теория сварочных процессов: Учебник. -М.: Высш. шк., 1977 . - 392 с.

5. Справочник по сварке /Под ред. Н.А.Ольшанского. - М., 1978.- T.I, ~ 394 с.

6. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке.- М.: Машгиз, 1951. - 296 с.

7. Краснощекое Е.А., Сукомел А.С, Задачник по теплопередаче: Учеб. пособие. - М.: Энергия, 1980. 287 с.

8. Махненко В.И., Кравцов Т.Г. Тепловые процессы при механизированной наплавке деталей типа круговых цилиндров. - Киев: Наук, думка, 1976. - 159 с.

Приложение А

Задания на курсовую работу по курсу «Тепловые расчеты при наплавке»

1. Наплавка на поверхность массивного тела из стали ст3. υн = 15м/ч; Iн = 120 А;

V_д = 30 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 300 ^оС;

Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС.

2. Наплавка на поверхность массивного тела из стали ст3. υн = 22м/ч; Iн = 200 А;

V_д = 30 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 300 ^оС;

Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС.

3. Наплавка на поверхность пластины из стали ст3 толщиной 3 см. υн = 22м/ч; Iн = 200 А;

V_д = 30 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 300 ^оС;

Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС.

4. Наплавка на поверхность пластины из стали ст3 толщиной 4 см. υн = 22м/ч; Iн = 200 А;

V_д = 30 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 300 ^оС;

Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС.

5. Наплавка на поверхность пластины из стали ст3 толщиной 5 см. υн = 22м/ч; Iн = 200 А;

V_д = 30 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 300 ^оС;

Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС.

6. Наплавка на поверхность пластины из стали ст3 толщиной 7 см. υн = 22м/ч; Iн = 200 А;

V_д = 30 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 300 ^оС;

Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС.

7. Наплавка на поверхность алюминиевой пластины толщиной 3 см. υн = 15м/ч; Iн = 300 А;

V_д = 24 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 100 ^оС;

Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 350 ^оС.

8. Наплавка на поверхность алюминиевой пластины толщиной 4 см. υн = 15м/ч; Iн = 300 А;

V_д = 24 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 100 ^оС;

Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 350 ^оС

9. Наплавка на поверхность алюминиевой пластины толщиной 5 см. υн = 15м/ч; Iн = 300 А;

V_д = 24 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 100 ^оС;

Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 350 ^оС

10. Наплавка на поверхность алюминиевой пластины толщиной 7 см. υн = 15м/ч; Iн = 300 А;

V_д = 24 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 100 ^оС;

Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 350 ^оС

11. Наплавка на поверхность медной пластины толщиной 3 см. υн = 15м/ч; Iн = 450 А;

V_д = 35 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 100 ^оС;

Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 700 ^оС

12. Наплавка на поверхность медной пластины толщиной 4 см. υн = 15м/ч; Iн = 450 А;

V_д = 35 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 100 ^оС;

Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 700 ^оС

13. Наплавка на поверхность медной пластины толщиной 5 см. υн = 15м/ч; Iн = 450 А;

V_д = 35 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 100 ^оС;

Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 700 ^оС

14. Наплавка на поверхность пластины из стали ст5 толщиной 3 см. υн = 20м/ч; Iн = 180 А;

V_д = 30 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 300 ^оС;

Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС

15. Наплавка на поверхность пластины из стали ст5 толщиной 4 см. υн = 20м/ч; Iн = 180 А;

V_д = 30 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 300 ^оС;

Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС

16. Наплавка на поверхность пластины из стали ст5 толщиной 5 см. υн = 20м/ч; Iн = 180 А;

V_д = 30 В; R₁ = 0.2 см; R₂ = 0.4 см; R₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл, Т₂ = Т_пл – 300 ^оС;

Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС

17. Наплавка на торец пластины за один проход по всей толщине, материал пластины сталь ст3, толщина 2 см. υн = 15м/ч; Iн = 200 А; V_д = 30 В; Y₁ = 0.2 см; Y ₂ = 0.4 см; Y ₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл,

Т₂ = Т_пл – 300 ^оС; Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС

18. Наплавка на торец пластины за один проход по всей толщине, материал пластины сталь ст3, толщина 3 см. υн = 15м/ч; Iн = 210 А; V_д = 30 В; Y₁ = 0.2 см; Y ₂ = 0.4 см; Y ₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл,

Т₂ = Т_пл – 300 ^оС; Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС

19. Наплавка на торец пластины за один проход по всей толщине, материал пластины сталь ст3, толщина 4 см. υн = 15м/ч; Iн = 220 А; V_д = 30 В; Y₁ = 0.2 см; Y ₂ = 0.4 см; Y ₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл,

Т₂ = Т_пл – 300 ^оС; Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС

20. Наплавка на торец пластины за один проход по всей толщине, материал пластины сталь ст3, толщина 5 см. υн = 15м/ч; Iн = 230 А; V_д = 30 В; Y₁ = 0.2 см; Y ₂ = 0.4 см; Y ₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл,

Т₂ = Т_пл – 300 ^оС; Т₃ = Т₂-300 ^оС; Тн = 1100 ^оС

21. Наплавка на торец пластины за один проход по всей толщине, материал пластины медь, толщина 2 см.

υн = 15м/ч; Iн = 300 А; V_д = 30 В; Y₁ = 0.2 см; Y ₂ = 0.4 см; Y ₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл,

Т₂ = Т_пл – 100 ^оС; Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 700 ^оС

22. Наплавка на торец пластины за один проход по всей толщине, материал пластины медь, толщина 3 см.

υн = 15м/ч; Iн = 320 А; V_д = 30 В; Y₁ = 0.2 см; Y ₂ = 0.4 см; Y ₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл,

Т₂ = Т_пл – 100 ^оС; Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 700 ^оС

23. Наплавка на торец пластины за один проход по всей толщине, материал пластины медь, толщина 4 см.

υн = 15м/ч; Iн = 330 А; V_д = 30 В; Y₁ = 0.2 см; Y ₂ = 0.4 см; Y ₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл,

Т₂ = Т_пл – 100 ^оС; Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 700 ^оС

24. Наплавка на торец пластины за один проход по всей толщине, материал пластины медь, толщина5 см.

υн = 15м/ч; Iн = 350 А; V_д = 30 В; Y₁ = 0.2 см; Y ₂ = 0.4 см; Y ₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл,

Т₂ = Т_пл – 100 ^оС; Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 700 ^оС

25. Наплавка на торец пластины за один проход по всей толщине, материал пластины алюминий, толщина 2 см.

υн = 12м/ч; Iн = 300 А; V_д = 24 В; Y₁ = 0.2 см; Y ₂ = 0.4 см; Y ₃ = 0.6 см; Т₁ = Т_пл,

Т₂ = Т_пл – 100 ^оС; Т₃ = Т₂-100 ^оС; Тн = 350 ^оС

R_1, R_2, R₃ , Y_1, Y_2, Y₃ – расстояния от осей наплавки до расчетной точки при расчете и построении термического цикла точек наплавляемого тела.

Т₁ Т₂ Т_{3 -} значения температуры для расчета и построения изотерм температурного поля.

Для выполнения расчетов размерность υн выразить в см/с.

В процессе выполнения работы возможна корректировка режима наплавки по согласованию с преподавателем.

Приложение В

Таблица 1

Значение теплофизических свойств различных материалов

Материал	сγ, Дж/(см3*К)	λ, Вт/(см*К)	λ а = ---- , сγ см2/ с
Малоуглеродистая сталь	4,74	0,4	0,085
Углеродистая сталь	4,74	0,37-0,46	0,079-0,096
Низколегированная сталь	4,74	0,33-0,37	0,070 - 0,079
Хромистая сталь	4,74	0,25	0,053
Хромоникелевая сталь	4,74	0,17-0,25	0,035-0,053
Алюминий	2,7	2,62	1,00
Алюминиевые сплавы АМг-5, АМг-6, ВАД-1	2,71	1,33	0,5-0,51
Медь красная	3,8	3,75	0,95
Титановые сапавы	9,8	0,141	0,04
Бериллий	4,6	1,87	0,41

Таблица 2

Значение эффективного КПД процесса нагрева изделия дугой при различных условиях сварки

Вид сварки	Эффективный КПД
Под флюсом	0,80-0,95
Угольным электродом	0,5--0,7
Вольфрамовым электродом в среде аргона	0,48-0,52
Плавящимся электродом в среде аргона	0,68-0,74
Плавящимся толстопокрытым электродом	0,7-0,8