Тема 3. Теплові процесі при зварюванні

Основні поняття, величини та законі, які застосовуються у теплових розрахунках. Поняття температури, температурного поля, градієнта температури. Теплофізичні властивості матеріалів: масова та об’ємна теплоємність, прихована теплота фазової зміни, коефіцієнт теплопровідності. Закон теплопровідності Фур’є. Граничні умови та теплообмін. Схематизація джерел нагріву. Розрахункові та експериментальне визначення температури металу при зварюванні. Програмне забезпечення теплових розрахунків. Типові завдання та алгоритм теплового розрахунку з застосуванням ЕОМ. Приклади розрахункових схем процесів зварювання. Способи експериментального визначення температури металу.

Методичні вказівки

Вивчення цієї теми необхідно почати з вивчення основних понять, величин та законів, які застосовуються у тепловіх розрахунках: поняття температури, температурного поля, градієнта температур. Ознайомитися з основними теплофізичнимі звастивостями конструкційних матеріалів (масова та об’ємна теплоємність, коефіцієнт теплопровідності, коефіцієнт температуропровідності, прихована теплота фазової зміни) та їх залежністю від температури. Знати закон теплопровідності Фур’є, основні види граничних умов (адіабатична, ізотермічна), основні види теплообміну (конвекційний, радіаційний, через контакт двох твердих тіл). Вивчати схеми джерел зварювального нагріву: точковий, лінійний, поверхневий, об’ємний та до яких процесів які схеми є типовими.

Ознайомиться з сучасними універсальними інженерними пакетами програмного забезпечення що до розрахунку теплових полів (Ansys, Abaqus, Cosmas и т.д.) та спеціалізованими програмами що до розрахунку зварних конструкцій (SysWeld, Weld planner, PAM-Assembly). Знати типові завдання та алгоритм теплового розрахунку з застосуванням ЕОМ. Вивчати типові розрахункових схеми дугового та електроконтактного зварювання. Знати способи експериментального визначення температури металу: термокраски та термоолівці, термопари, пирометри.

Література [1, c.140-156; 2, ч.1, с. 160-192; 6, с.32-59],