5.3. Расчет термического кпд, площади проплавления, глубины
и ширины шва при различных значениях Н/В
Для дуговой сварки под флюсом на переменном токе значение пр рассчитывается по эмпирической зависимости:
пр = В/Н.
Обозначим
припр
>2;
припр
<2,
;
;
,
,D=А3
В3,
Тогда термический КПД при
различных значениях пр
и 3
рассчитывается по формуле
,
где т3 – значение термического КПД при Н/В =0,5 или пр =2, рассчитанное в пункте 5.2.
Затем по т рассчитываются параметры зоны проплавления:
.
Пример расчета термического КПД, площади проплавления, глубины и ширины шва при различных значениях Н/В в программе Excel
Исходные данные:
|
, Вт/см К |
0,37 |
|
Iсв, А |
650 |
1050 |
1350 |
|
а, см2/c |
0,074 |
|
Н, мм |
6,2 |
12 |
15,9 |
|
V, см/с |
1,11111 |
|
В, мм |
16,8 |
17,32 |
17,44 |
|
T, оС |
1510 |
|
С, мм |
2,9 |
5,4 |
7 |
|
Uд, В |
37 |
|
|
|
|
|
|
d, см |
0,5 |
|
|
|
|
|
|
и |
0,8 |
|
|
|
|
|
С
троим
графики зависимостиН
(I);
В(I);
С(I).
Находим значения т и рассчитываем параметры зоны проплавления:
|
Iсв, А |
650 |
1050 |
1350 |
|
пр |
2,70967742 |
1,44333333 |
1,09685535 |
|
F |
0,36904762 |
0,36083333 |
0,27421384 |
|
qи, Вт |
19240 |
31080 |
39960 |
|
В3 |
7,50750751 |
7,50750751 |
7,50750751 |
|
А3 |
8276,05704 |
13369,0152 |
17188,7339 |
|
D |
62132,5604 |
100367,982 |
129044,548 |
|
3 |
517,073365 |
835,272358 |
1073,9216 |
|
Е |
1,64754098 |
1,70948757 |
1,74108495 |
|
т3 |
0,32206632 |
0,32206632 |
0,32206632 |
|
т |
0,34721621 |
0,34987141 |
0,36806951 |
|
Fпр |
0,79634383 |
1,29623881 |
1,75327839 |
При увеличении сварочного тока Iсвв 2 раза глубина проплавленияНувеличивается в 2,5 раза; высота шваСувеличивается в 2,4 раза; ширина шваВувеличивается незначительно - в 1,03 раза; коэффициент формы проплавленияпруменьшается в 2,5 раза; площадь проплавления увеличивается в 2,2 раза.
Варианты заданий
Таблица 1
|
Номера заданий |
Iсв, А |
Uд, В |
Vсв, м/ч |
d, мм |
|
1 – 21 |
500 – 1500 |
37 |
40 |
5 |
|
22 – 40 |
800 |
30 – 48 |
40 |
5 |
|
41 – 53 |
800 |
37 |
20 – 80 |
5 |
|
54 – 62 |
800 |
37 |
40 |
4 - 8 |
Таблица 2
|
№ |
Iсв, А |
Н, мм |
В, мм |
С, мм |
№ |
Uд, В |
Н, мм |
В, мм |
С, мм |
№ |
Vсв, м/ч |
Н, мм |
В, мм |
С, мм |
|
1 |
500 |
3,2 |
16,2 |
1,5 |
22 |
30 |
8,2 |
13,8 |
5 |
41 |
20 |
11,2 |
24 |
5,2 |
|
2 |
550 |
4,2 |
16,5 |
1,9 |
23 |
31 |
8,4 |
14,5 |
4,9 |
42 |
25 |
10,3 |
21,3 |
4,9 |
|
3 |
600 |
5,2 |
16,7 |
2,4 |
24 |
32 |
8,45 |
15,3 |
4,8 |
43 |
30 |
9,6 |
19,8 |
4,6 |
|
4 |
650 |
6,2 |
16,8 |
2,9 |
25 |
33 |
8,5 |
16 |
4,7 |
44 |
35 |
9 |
18,5 |
4,4 |
|
5 |
700 |
7 |
16,9 |
3,3 |
26 |
34 |
8,55 |
16,8 |
4,6 |
45 |
40 |
8,4 |
17,3 |
4,2 |
|
6 |
750 |
7,8 |
17 |
3,6 |
27 |
35 |
8,6 |
17,3 |
4,5 |
46 |
45 |
8 |
16,5 |
4 |
|
7 |
800 |
8,6 |
17,05 |
4 |
28 |
36 |
8,55 |
17,8 |
4,4 |
47 |
50 |
7,6 |
15,4 |
3,8 |
|
8 |
850 |
9,3 |
17,1 |
4,3 |
29 |
37 |
8 |
18,2 |
4,2 |
48 |
55 |
7,2 |
14,5 |
3,65 |
|
9 |
900 |
10 |
17,2 |
4,6 |
30 |
38 |
8,45 |
18,6 |
4,1 |
49 |
60 |
6,8 |
13,7 |
3,5 |
|
10 |
950 |
10,8 |
17,25 |
4,9 |
31 |
39 |
8,4 |
18,9 |
4 |
50 |
65 |
6,4 |
13,2 |
3,4 |
|
11 |
1000 |
11,4 |
17,3 |
5,2 |
32 |
40 |
8,35 |
19,3 |
3,9 |
51 |
70 |
6,1 |
12,6 |
3,2 |
|
12 |
1050 |
12 |
17,32 |
5,4 |
33 |
41 |
8,3 |
19,5 |
3,7 |
52 |
75 |
5,9 |
12,2 |
3,1 |
|
13 |
1100 |
12,8 |
17,34 |
5,7 |
34 |
42 |
8,2 |
19,9 |
3,5 |
53 |
80 |
5,8 |
11,8 |
3 |
|
14 |
1150 |
13,4 |
17,36 |
6 |
35 |
43 |
8,1 |
20,2 |
3,3 |
№ |
d, мм |
Н, мм |
В, мм |
С, мм |
|
15 |
1200 |
14 |
17,38 |
6,3 |
36 |
44 |
8 |
20,4 |
3,2 | |||||
|
16 |
1250 |
14,7 |
17,4 |
6,5 |
37 |
45 |
7,8 |
20,6 |
3 |
54 |
4 |
10 |
14,7 |
4,8 |
|
17 |
1300 |
15,3 |
17,42 |
6,8 |
38 |
46 |
7,6 |
20,8 |
2,8 |
55 |
4,5* |
8,8 |
15,8 |
4,2 |
|
18 |
1350 |
15,9 |
17,44 |
7 |
39 |
47 |
7,4 |
21 |
2,65 |
56 |
5 |
8 |
16,9 |
3,9 |
|
19 |
1400 |
16,6 |
17,46 |
7,3 |
40 |
48 |
7,2 |
21,2 |
2,5 |
57 |
5,5* |
7,3 |
17,8 |
3,6 |
|
20 |
1450 |
17,3 |
17,48 |
7,5 |
|
|
|
|
|
58 |
6 |
6,8 |
18,7 |
3,4 |
|
21 |
1500 |
18 |
17,5 |
7,8 |
|
|
|
|
|
59 |
6,5* |
6,3 |
19,6 |
3,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
60 |
7* |
6 |
20,5 |
3,2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
61 |
7,5* |
5,6 |
21,3 |
3,15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
62 |
8 |
5,4 |
22 |
3,1 |