2015-10-22
9477
Погонная энергия сварки (Дж/см) характеризует количество теплоты в джоулях, введённое в однопроходный шов или валик длиной в 1см и может быть определена как отношение эффективной тепловой мощности дуги Qэф к скорости её перемещения v
qп = Qэф / v = IUдη / v (10)
установлено, что поперечное сечение однопроходного шва, выполненного дуговой сваркой будет находиться в прямой зависимости от погонной энергии.
Рассмотрим как связаны масса наплавленного металла Gн , время горения дуги tо , скорость перемещения v и сечение валика F, в см2:
Gн = αн Iсв tо; (11)
Gн = Fγl, (12)
Где γ – плотность г/см3;
l – длина шва в см.
скорость перемещения дуги может быть выражена следующим уравнением:
v = l / tо
тогда Gн v = αн Iсв l и Iсв / v = Fγ / αн (13)
подставим это уравнение в уравнение погонной энергии (10), получим
Qэф / v = (Uдηγ / αн)٠ F (14)
Рассмотрим полученное выражение погонной энергии для случая ручной сварки электродом УОНИ-13/45: напряжение на дуге ……. Uд = 25 В
эффективный к.п. д. дуги …….. η = 0,8
|
|
|
коэффициент наплавки ……..αн = 9,0 г / (А٠ч)
и для случая автоматической сварки под слоем флюса ОСЦ-45, когда:
напряжение на дуге ………… Uд = 36 В
эффективный к.п. д. дуги …….. η = 0,85
коэффициент наплавки ……..αн = 13 г / (А٠ч)
подставим в выражение погонной энергии значения составляющих величин для электродов УОНИ-13/45, получим
Qэф / v = (25·0,8·7,8·3600 / 9,0) · F = 62 400·F
Где 3600 введено для перевода 1ч в секунды,
а при сварке под флюсом ОСЦ-45
Qэф / v = (36·0,85·7,8·3600 / 13) · F = 66 000·F
Учитывая, что значение таких величин, как αн и η придуговой сварке может колебаться в больших пределах, чем разница между коэффициентами 62 400 и 66 000, для обоих способов сварки можно принять
Qэф / v = 65 000·F (15)
В тех случаях, когда расчёт погонной энергии производится по площади сечения шва, выраженной в мм2 , уравнение (15) примет вид
Q = Qэф / v = 650·F (16)
Найденная зависимость между сечением и погонной энергией позволяет без длительных расчётов определить, зная значение погонной энергии, сечение валика и наоборот, зная сечение валика, погонную энергию.
Пример: Определить погонную энергию q, если сечение валика F = 60 мм 2.
Известно, что qп = Qэф / v = 650·F, тогда Qэф / v = 650·F = 650·60 =
= 39000 Дж/см.
Пример 2. Известно, что погонная энергия составляет qп = 26 000 Дж/см. Найти сечение валика F.
Известно, что qп = Qэф / v = 650·F, тогда F = 26 000/650 = 40,0 мм2.
Вопросы для самопроверки (контрольные вопросы)
1. Что такое сварочная ванна?
2. Из чего состоит металл сварного шва при сварке плавящимися и
неплавящимися электродами?
3. Какие функции выполняют плавящиеся и неплавящиеся электроды?
4. Для чего необходима защита сварочной ванны, дуги и конца нагретого
|
|
|
электрода?
5. На какие виды подразделяется сварка по способу защиты?
6. В чём сущность сварки покрытыми?
7. За счёт чего осуществляется защита зоны горения дуги при сварке под
слоем флюса?
8. В чём сущность сварки в защитных газах?
9. В чём сущность процесса электрошлаковой сварки?
10. Каковы особенности электроннолучевой сварки?
11. Каковы особенности лазерной сварки?
12. Как называется четвёртое агрегатное состояние вещества в
электрической сварочной дуге?
13. Что понимается под тепловой мощностью электрической дуги Q?
( Q = kIсвUсв);
14. Что понимается под эффективной тепловой мощностью электрической
дуги Qэф? (Qэф = Q η);
15. Что представляет собой эффективный к.п.д. нагрева изделия – η?
(η = Qэф / Q);
16. Что характеризует собой погонная энергия (Дж/см) и как она определяется? qп = Qэф / v = IUдη / v;
