Министерство образования Российской Федерации

Томский политехнический университет

Кафедра ОТСП

Курсовая работа

По курсу «Теория сварочных процессов»

Выполнил: студент группы 4В91

Малюк Е.О.

Руководитель: Дедюх Р. И.

Томск 2003

Введение. 2

Данные курсовой работы: 3

1. Расчет температурного поля предельного состояния по оси перемещения источника нагрева. 4

2. Расчёт термического цикла точки 6

3.Сравнение температур точек тела в периоды: теплонасыщение, выравнивания температур и предельном состоянии 8

4. Расчет распределения протяженности участков зоны термического влияния 9

5. Определение конечной структуры точки свариваемого металла 12

6. Расчет мгновенной скорости охлаждения металла и температуры подогрева 12

7. Расчёт основных геометрических размеров зоны проплавления и наплавки 13

Вывод 14

Список используемых источников 15

Введение.

Ручная дуговая сварка пластин встык за один проход описывается схемой, линейного источника теплоты постоянной мощности равномерно и прямолинейно перемещающегося по пластине с постоянной скоростью. При прохождении линейного источника тепла, образуются поля влияющие на состояние металла. Период тепло насыщения и период выравнивания температур, спустя время выравниваются. Тепловые процессы, протекающие в данной схеме оказывают различные влияния, которые можно разделить на положительные и отрицательные. К положительным - относится непосредственно сам процесс сварки, возможность его регулирования. К отрицательным процессам относится: холодные и горячие трещины, образование пор, увеличение зерна, межкристаллитная неоднородность, получение закалочных структур, и другие. В данной курсовой работе нужно определить влияние температуры на металл при движении линейного источника постоянной мощности в пластине.

Данные курсовой работы:

Подвижный линейный источник в пластине.

I_св=100А;

U_а=18В;

η_u=0,8;

=3мм;

скорость сварки,V = 2,2 м/ч;

Сталь 45

1. Расчет температурного поля предельного состояния по оси перемещения источника нагрева.

Температура предельного состояния процесса распространения тепла, отнесенная к подвижной системе выражается соотношением [10, стр. 13]:

(1)

где :q=η_uI_свU_a– эффективная тепловая мощность источника, Вт;

η_{u -} эффективный КПД процесса нагрева свариваемого металла;

I_{св -} сила сварочного тока;

U_{a -} падение напряжения на дуге, В;

λ - коэффициент теплопроводности, В/см град;

r - плоский радиус – вектор, см;

V - скорость сварки, см/с;

a- коэффициент температурапроводности, см²/с;

cρ - объёмная теплоёмкость металла, Дж/см град;

K₀- функция Бесселя;

По формуле (1) составим таблицу.

Таблица 1. Температура предельного состояния процесса распространения тепла

X/y см	3	2	1	0	-1	-4	-8	-12	-16	-24
0	161,106	445,242	1357	-	2910	2910	703,5	437,363	288,355	119,929
0.5	157,36	425,129	1237	3293	2640	2640	699,363	437,363	286,61	118,084
1	146,12	384,9	1035	1987	2098	1216	686,119	432,4	282,763	118,084
1.5	130,509	320,9	740,231	1342	1587	1108	657,979	418,347	277,327	110,704
2	113,024	280,676	563,539	954,434	1208	1027	699,362	406,938	270	107,017

По данным таблицы, построим график T= F(X), и изотермы для 200, 500, 800, 1100, 1400 град.

Рисунок 1. Изотермы изменения температуры