Билет №5:

1. Краевые и граничные условия. Чтобы перейти к температурным расчётам необходимо задаться краевыми условиями, под которыми понимают начальное распределение в теле при T = 0 (до начала действия источника тепла). Граничные условия выражают тепловое взаимодействие поверхности тела с окружающей средой. Различают граничные условия трёх видов: I рода определяют закон изменения температуры точек на поверхности тела. Т_S = f (x, y, z). При сварке принимают Т_S = 0 – изотермическое условие: Температура тела не изменяется на границе тела; II рода определяет величину теплового потока на границе тела. q_S = f (x, y, z, t). Этим условием задаётся градиент температур на границе тела. Если теплообмен тела с окружающей средой невелик по сравнению с тепловым потоком внутри тела, то q_S = 0; III рода определяет теплообмен на границе тела и среды с заданной температурой . будет пропорционально разности температур поверхности тела и окружающей среды. , - коэффициент поверхностной теплоотдачи.

Методы измерения температуры нагретых тел. Существует аналитический и экспериментальный метод. Однако в ряде случа­ев реальные процессы и явления протекают сложнее, чем это описывается формулами аналитическим методом. Часто характер теплового воздействия при сварке, условия распространения теплоты и теплоотдачи от свариваемых деталей настолько сложны и неопределенны, что расчетное определение температур становится либо затрудненным, либо настолько неточным, что его использование оказывается неоправданным. Существует много ме­тодов экспериментального определения температур. Один из простейших методов, так называемый "цветовой" за­ключается в использовании индикаторов температуры: термокраски (300...1800К) или термокарандаша (300...950 К с града­цией 50...80 К). Температуру можно измерить с помощью чувствительных элементов и датчиков (электроконтактные термометры до 300°С, термометры до 1250°С, термопары до 1900К, выше 1900 К применяют пирометры), преобразующих ее в некоторую другую, физическую величину за счет изменения электрической проводимости вещества, возник­новения контактной термоЭДС, теплового расширения или изменения давления.

2. Сущность и основные параметры режима сварки неплавящимся электродом в среде инертных газов.

В настоящее время сварка угольным электродом находит ограниченное применение. В качестве защитного газа в этом случае применяют углекислый газ . Хорошие результаты достигаются при автоматической сварке оплавлением отбортованных кромок при изготовлении канистр на специальных установках. Это объясняется образованием окиси углерода при взаимодействии углекислого газа с твердым углеродом. Окись углерода – эффективный защитный газ, так как он не растворяется в металле шва. При применении вольфрамового электрода в качестве защитных используют инертные газы или их смеси и постоянный или переменный ток.

3. Анализ С-образной кривой зависимости тока от времени при контактной сварки Эта зависимость представлена двумя гиперболами, ограничивающими области ми­нимального и максимального проплавления. Горизонтальные и вертикальные участки гипербол асимптотически приближа­ются к осям Х и Y . Из графика можно сделать три существенных вывода: 1.Процесс контактной сварки может протекать в одной из трех характерных областей: в области провара (П), в области непровара (Н) и в области выплеска (В); 2.При КС в области провара можно выделить три характерных зоны режимов:

Зону жестких режимов (Ж) (большие токи и малое время сварки), при которых на глубину проплавления влияет только время сварки. Увеличение тока не дает увеличения провара, но требует неоправданного

увеличения мощности машины. Эта зона составляет примерно 10% от общей области сварки с проваром.

Зону оптимальных (средних) режимов (С), при которых глубину проплавления можно регулировать как изменением тока, так и изменением времени сварки в широком диапазоне значений.

Эта зона составляет 80% от общей области сварки с прова­ром.

Зону мягких режимов (М ) (малые токи, большое время сварки), при которых глубина про­плавления изменяется только за счет изменения тока в очень узком диапазоне значений. Повышение времени сварки не приводит ни к увеличению проплавления, ни к увеличению диаметра ядра точки, но зато снижает производительность труда, увеличивает расход электроэнергии, приводит к пе­регреву или пережогу металла ядра. Эта зона составляет 10% от общей области сварки с проваром.