4.3. Изучение неравномерности плавления электрода

Эксперименты следует проводить на тех же токах, что и в предыдущих опытах.

На экспериментальных электродах поверх покрытия укрепляют по витку тонкой медной проволоки через каждые 5 см, начиная от торца электрода (рис. 7 в).

В момент возбуждения дуги включить секундомер. После расплавления каждого участка электрода длиной 5 см сварщик подает сигнал «кольцо» и по секундомеру фиксирует время расплавления этого участка. Сварку вести до полного сгорания электрода, записывая время расплавления каждого участка электрода.

После окончания опыта отключить источник питания. Затем повторить опыт на большем токе.

По результатам экспериментов построить график распределения скорости плавления электрода по его длине для двух токов.

Определить коэффициент неравномерности скорости расплавления электрода для двух токов по формуле

где V_киV_н– конечная (максимальная) и начальная (минимальная) скорость расплавления электрода.

Для правильного протекания процесса сварки К_ндолжен быть меньше 1,3.

5. Расчет нагрева электрода током и дугой,

СОПОСТАВЛЕНИЕ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМИ ДАННЫМИ

Расчеты выполнять по вариантам заданий (табл. 2, 3).

1. Расчет нагрева электрода током

Преобразуем уравнение (2), введя новую переменную Е:

, гдеЕ = cе^nt.

Для расчета используем следующие соотношения

;

;

Значения коэффициентов А₀, В₀,Dвыбираем по табл. 1.

Пример расчета нагрева электрода током в программе Excel

И

Расчетные уравнения:

;

;

сходные данные:

род тока	переменный
d, мм	8
Т0, оС	20
н, г/А ч	9
г/см3	7,8
	0,2
tк, с	1000
а, см2/с	0,08

По таблице 1 выбираем:

D = 240^оС,А₀= 2,710^-2 мм^4оС/(А²с);В₀= 1,0810^-2мм/с.

Для токов J_св1= 350 А;J_св2= 400 А;J_св3= 450 А находим Т_пр,n, С

Jсв, А	350	400	450
Тпр	989,675	1286,51	1622,93
n	0,00692	0,00859	0,01048
C	0,26813	0,20529	0,1622

Задаем значения времени от 0 до t_ки вычисляем Т_Т.

, гдеЕ = cе^nt.

Jсв, А	350	400	450		Jсв, А	350	400	450
t, с	Тт, оС				t, с	Тт, оС
0	20	20	20		280	559,686	820,06	1162,97
10	34,4644	39,0504	44,3399		300	597,523	873,762	1231,68
20	49,4933	59,1668	70,5171		320	633,513	923,4	1292,53
30	65,0823	80,3611	98,5872		340	667,471	968,772	1345,71
40	81,224	102,638	128,592		360	699,267	1009,82	1391,61
50	97,9075	125,993	160,558		380	728,828	1046,62	1430,84
60	115,119	150,416	194,489		400	756,128	1079,34	1464,06
70	132,84	175,884	230,371		450	814,695	1144,95	1525,46
80	151,051	202,367	268,161		500	860,481	1191,28	1563,96
90	169,725	229,822	307,794		550	895,357	1223,14	1587,55
100	188,836	258,199	349,173		600	921,403	1244,66	1601,82
120	228,233	317,455	436,649		650	940,567	1259	1610,37
140	268,949	379,512	529,268		700	954,515	1268,49	1615,47
160	310,646	443,605	625,318		750	964,585	1274,74	1618,51
180	352,948	508,854	722,803		800	971,814	1278,83	1620,31
200	395,459	574,314	819,606		850	976,983	1281,5	1621,38
220	437,774	639,028	913,667		900	980,667	1283,25	1622,01
240	479,494	702,083	1003,16		950	983,287	1284,39	1622,39
260	520,245	762,656	1086,6		1000	985,148	1285,13	1622,61

По полученным данным строим график Т_Т(t) (Рис. 8)

Рис. 8 График зависимости Т_Т(t), для заданных значений J_св