5. Расчет температуры предварительного подогрева детали перед наплавкой

Температуру предварительного подогрева перед наплавкой определяем из уравнения:

Тпод=550 = 550 = 343 С

где

где -толщина свариваемого металла ,см

=C+ Mn/6 + Si/24 + Cr/5 + Ni/10 + Mo/4 + V/14 + 5B= 0.4 + 0.0833 + +0.0833 + 0.2 + 0.003 + 0.05 + 0.01 = 0.75 ,

где химические символы обозначают содержание данного элемента в сплаве

6. Расчет распределения максимальных температур в поперечном сечении сварного соединения

В качестве краевых условий принимаем:

1. Т0=0°С

2. Теплообмена с окружающей средой нет.

Так как толщина свариваемых изделий 25 мм , то рассматриваем случай наплавки валика на массивное тело.

Максимальную температуру определяем по формуле:

где - расстояние от оси шва до интересующей нас точки;

- скорость сварки;

- эффективная тепломощность нагрева изделия;

;

Где = 0.85– эффективный к.п.д. тепломощности нагрева изделия;

- полная тепломощность;

;

- объемная теплоемкость;

Для принятых режимов сварки qu,V- контактные величины, тогда уравнение

приводим к виду:

y=

Тmax= ,где K= = =722

По уравнению Тmax= определяем Тmax при начальном значении y=0.69 см до 8.28см с шагом 0.69см.

Полученные значения занесем в таблицу:

y,см	0.69	1.38	2.07	2.76	3.45	4.14	4.83	5.52	6.21	6.9	7.59	8.28
Тmax ,°С	1500	379	168	95	61	42	31	24	19	15	13	11

График зависимости максимальной температуры от расстояния от оси шва до данной точки сварного соединения

7. Построение термического цикла

В данном случае температура термического цикла рассчитывается по формуле:

 

где: q_{u -} эффективная тепловая мощность дуги, Вт;

λ - коэффициент теплопроводности, Вт/ (см ∙ К);

d - толщина свариваемых листов, см;

v - скорость сварки, см/с;

 - коэффициент температуропроводности, см²/с;

 - коэффициент температуроотдачи, 1/c;

сg - общая теплоемкость, Дж/ (см³ ∙ К);

t - время, отсчитываемое от момента прохождения дугой плоскости, в которой находится исследуемая точка, с;

y - координата исследуемой точки, см.

Расчет времени достижения максимальной температуры,проводим для трех точек: y=0.69 см; y=1см; y=1.6 см

y=0.69 см

y,см	0.5	1	2	5	10	20	40	60	80	100
Т,°С	625.2	1385.3	1458.1	911.6	529	284.9	147.9	99.8	75.3	60.5

y=1см

y,см	0.5	1	2	5	10	20	40	60	80	100
Т,°С	23.6	269.2	642.8	656.9	449.1	262.5	141.9	97.1	73.8	59.5

y=1.6 см

y,см	0.5	1	2	5	10	20	40	60	80	100
Т,°С	0.0014	2.1	56.1	247.6	275.7	205.7	125.6	89.5	69.4	56.6

Термический цикл точек сварного соединения