2. 3 Розподіл температур вздовж електроду від дії джерела нагріву при ручному дуговому зварюванні (рдз) електродом, що плавиться

При ручному дуговому зварюванні електродом, що плавиться застосовується електрод скінченної довжини.

Нагрів електрода відбувається від трьох джерел нагріву:

1. дугою — основне джерело, забезпечує розплавлення електрода і основного металу;

2. струмом, що проходить крізь електрод — джоулевим теплом, здатне значно вплинути на процес розплавлення;

3. за рахунок контактного опору між електродом та електрододержаком — має другорядне значення, в розрахунках не обчислюється.

2. 3. 1 Нагрів електрода скінченної довжини струмом при рдз

Температуру в заданій точці електрода в заданий час можна визначити експериментальним і розрахунковим шляхом.

При експериментальному визначенні температури електрода і заданій точці електрода закарбовують термопари і по мірі розплавлення електрода через рівні проміжки часу по потенціометрам фіксують зміну температур.

Існує багато методів розрахунку, але найчастіше використовують два нижче приведені.

У обох методах визначається гранична температура

T_гр = mdj² + T_{0 ,} (2.1)

де T₀ – початкова температура.

Визначається коефіцієнт n

(2.2)

,

де d – діаметр електрода;

j – густина струму;

m, A, D₁ – коефіцієнти, що визначають по таблицям в залежності від хімічного складу матеріалу і покриття електрода та роду струму.

, (2.3)

де І – величина струму.

Розрахунок за першим методом складається з етапів:

1. По таблицям визначають т, А, D₁.

2. Розраховують густину струму.

3. Розраховують граничну температуру — це температура, яка досягається в електроді від струму при нескінчено тривалому його протіканні.

4. Визначають n.

5. Визначають температуру електрода від протікання струму

, (2.4)

де t — час протікання струму;

• температура в електродному матеріалі від струму, що проходить.

В основі другого методу полягає номограма (рисунок 2.2).

Рисунок 2.2 – Номограмма для розрахунку нагрівом струмом електрода з

маловуглецевого стального дроту

Розрахунок за другим методом складається з наступних етапів

1. по таблицям визначають m, A, D₁;

2. розраховують густину струму;

3. розраховують граничну температуру;

4. розраховують n;

5. розраховують nt_i (точки к_2і ), де t_і — інтервали часу, для яких визначається температура;

6. визначається точка к₁

; (2.5)

7. відшукується точка S та знаходяться точки к_3і. Лінії Sк_3і повинні проходити з витримкою пропорції відрізків;

8. Розрахункова температура

T_p = к_3і D₁ . (2.6)