Порядок выполнения работы. 1. Ознакомиться с установкой для экспериментального определения термических циклов заданных точек.

1. Ознакомиться с установкой для экспериментального определения термических циклов заданных точек.

2. Выполнить наплавку валика, определить параметры режима сварки и занести в таблицу 1. Эффективный КПД нагрева изделия дугой принять равным 0,8.

Таблица 1

Параметры режима сварки

Iсв, А	Uд, В	ΔLш, см	Δt, с	, см/с	q, Вт

 

3. Фиксировать мгновенные значения температур с момента пересечения дугой плоскости заделки термопар (нулевой момент времени) с шагом 1 с в течение 10 минут.

4. Произвести расчет термических циклов точек, координаты которых были заданы в опыте, для выбранных моментов времени. Расчет проводить по формуле (2). Результаты расчета привести в таблице 2.

Таблица 2.

Расчет термического цикла в точке ЗТВ

Время t, с

Т(у) = f(t)

 

5. Построить графики расчетных термических циклов по данным табл. 2. Построить графики опытных термических циклов по данным, зафиксированным регистратором Параграф PL20.

6. Построить графики опытных и расчетных кривых максимальных температур. Расчет максимальных температур для заданных точек выполнить по формуле (3), опытные значения максимальных температур определить из графиков термических циклов.

7. рассчитать мгновенные скорости охлаждения металла в точках, лежащих на оси шва, при температурах Т=1000, 800, 600, 400, 200 С. Расчет производить по формуле (4). Начальную температуру пластины принять равной температуре окружающей среды.

8. Построить графики изменения мгновенных скоростей охлаждения металла по мере его охлаждения.

9. Произвести анализ полученных результатов по каждому пункту расчета. Сделать выводы, в которых отметить:

а) насколько сопоставимы значения максимальных температур и время их достижения, определенные расчетным и опытным путем;

б) совпадают ли опытные термические циклы с расчетными в зоне охлаждения;

в) в случае расхождения опытных данных с расчетными, оценить величину этого расхождения и вынести суждение о его причине;

г) оценить, как различаются мгновенные скорости охлаждения металла по мере его охлаждения, отметить причину этого различия.

Содержание отчета

Отчет по лабораторной работе выполняется в соответствии с ГОСТ 7.32-2001 и включает в себя все результаты проделанной работы. В отчете приводятся:

1. Цели и задачи работы. Схема экспериментальной установки и подробное описание опыта;

2. Расчетно-графическая часть содержит формулы, результаты расчета и соответствующие им графики:

а) расчет термических циклов, графики экспериментальных и расчетных термических циклов Т(у) = f(t);

б) расчет максимальных температур, график экспериментальной и расчетной кривых максимальных температур Tmax=f(y);

в) расчет мгновенных скоростей охлаждения, график изменения мгновенных скоростей охлаждения металла шва (y=0) по мере его охлаждения W=f(T)

3. Выводы

Контрольные вопросы

1. Что такое эффективная тепловая мощность дуги и как она вычисляется?

2. Что такое погонная энергия дуги а как она вычисляется?

3. Как схематизировать разнообразные сочетания размеров и форм источников теплоты (сварочная дуга) и свариваемых изделий (тел) в теории распространения теплоты при сварке.

4. На основе какого допущения и с использованием каких решений из общей теории теплопроводности получена формула для расчета температурных полей при сварке по схеме мощного быстродвижущегося источника теплоты?

5. Что такое термический цикл? Чем отличаются термические циклы в точках, расположенных на разном расстоянии от оси шва? Как влияет режим сварки на термический цикл?

6. Какова структура формул для вычисления кривой максимальных температур? Как влияет режим сварки на положение кривой максимальных температур?

7. Какова структура формул для вычисления мгновенных скоростей охлаждения металла? Как влияют режимы сварки и начальная температура изделия на скорость охлаждения металла шва?

8. Как влияет режим сварки на длительность нагрева точки ЗТВ выше заданной температуры?

Содержание