Определение максимальной температуры,

Скорости охлаждения и времени пребывания

металла выше температуры 1300 ^оК

    Кривые термических циклов точно отражают изменения температуры, по этому по ним более точно можно определить максимальную температуру заданной точки.

    Для нахождение максимальной температуры для кривых распределения с постоянным значение y найти координату экстремума этих кривых для каждой пластины. По полученным точкам с координатами (y, T_max) построить график максимальных температур для каждой пластины. Затем, на графике показать распределение зон термического влияния по ширине шва:

    I участок наплавленного металла, ширина, мм;

    II линия сплавления;

    III участок перегрева, ширина, мм;

    IV участок полной фазовой перекристаллизации (нормализации), ширина, мм;

    V участок неполной фазовой перекристаллизации, ширина, мм;

    VI участок рекристаллизации, ширина, мм.

    Чтобы проследить закалку стали, необходимо определить скорость охлаждения пластины по формуле:

                                        (26)

    где ω – скорость охлаждения, К/с;

      Т₁, Т₂ – температура при которой возможно закаливание стали

  (Т₁ = 1100 К, Т₂ = 800 К);

  t₁, t₂ – время охлаждения, с.

В свою очередь, время охлаждения определить по формуле:

                                             (27)

    где t – время охлаждения, с;

      х – координата точки, см;

      V – скорость сварки, см/с.

    По максимальной скорости охлаждения оценить возможность закалки стали. Критическая скорость закалки низколегированной стали равна 25 К/с, малоуглеродистой стали – 300 К/с, если скорость охлаждения рассматриваемой стали больше критической скорости, то сталь закаливается.

    Время пребывания металла выше 1300 К показывает возможность роста зерен. Если металл при этой температуре свыше одной минуты, то происходит рост зерен. Время пребывания металла выше 1300 К определяется по формуле:

                                     (28)

где t_T>1300 – время пребывания металла при температуре выше 1300 K, с;

  V – скорость сварки, см/с;

   Х₃, Х₄ – текущие координаты (определяется из графика кривых термических циклов), см.

 

ЛИТЕРАТУРА

1. Теория сварочных процессов. / Под ред. В.В. Фролова, - М.: Высшая школа, 1988 г.

2. Петров Г.Л., Тумарев А.С. Теория сварочных процессов. – М.: Высшая школа, 1877 г.

3. Рыкалин Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке. – М.: Машгиз, 1977 г.

4. Теоретические основы сварки./ Под ред. В.В. Фролова. – М.: Высшая школа, 1870 г.

5. Расчет температурных полей в пластинах при электросварке плавлением./ А.А. Каземиров и др. – Киев. Наукова думка. 1968 г.

6. Краснощеков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. – М.: Энергия, 1968 г.

Приложение 1.
Варианты задания
№ вар.	Схемы пр. 2	Материал	δ1, мм	δ2, мм	l1, мм	l 2, мм	U, В	I, A	V, см/с	Способ сварки
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
1	а	Сталь Ст3	6	6	20	60	27	120	0,20	РДС
2	а	Сталь Ст3	6	6	20	120	27	120	0,20	РДС
3	а	Сталь 09Г2С	8	8	30	60	29	140	0,25	РДС
4	а	Сталь 09Г2С	8	8	30	120	29	140	0,25	РДС
5	а	Корр.-стойк. сталь	4	6	20	40	23	190	0,60	В среде аргона
6	а	Корр.-стойк. сталь	4	6	30	100	23	190	0,60	В среде аргона
7	б	Сталь Ст3	8	10	20	60	27	120	0,25	РДС
8	б	Сталь Ст3	8	10	30	120	27	120	0,35	РДС
9	б	Сталь 09Г2С	8	10	20	60	27	150	0,20	РДС
10	б	Сталь 09Г2С	8	8	20	120	27	150	0,20	РДС
11	б	Корр.-стойк. сталь	4	4	20	40	27	90	0,20	РДС
12	б	Корр.-стойк. сталь	6	6	15	40	27	90	0,20	РДС
13	в	Сталь Ст3	4	6	15	60	27	120	0,20	РДС
14	в	Сталь Ст3	4	12	20	60	27	120	0,20	РДС
15	в	Сталь 09Г2С	4	6	15	60	30	300	0,70	В среде СО2
16	в	Сталь 09Г2С	4	12	25	60	30	300	0,70	В среде СО2
17	в	Корр.-стойк. сталь	3	6	20	60	23	150	0,55	В среде аргона
18	в	Корр.-стойк. сталь	3	12	15	60	23	150	0,55	В среде аргона
19	г	Алюминий	2	4	20	80	22	100	0,20	В среде аргона
20	г	Алюминий	2	4	20	120	22	100	0,20	В среде аргона
21	г	Медь	2	4	15	80	22	160	0,30	РДС
22	г	Медь	2	4	20	120	22	160	0,30	РДС
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
23	г	Сталь 20	2	4	15	60	30	300	0,70	В среде СО2
24	г	Сталь 20	2	6	20	120	30	300	0,70	В среде СО2
25	г	Сталь 20	4	12	15	60	30	300	0,70	В среде СО2
26	а	Сталь Ст3	10	10	30	100	34	700	0,80	АДФ
27	а	Сталь 20	14	14	30	120	36	850	0,70	АДФ
28	а	Сталь 09Г2С	16	16	40	100	36	900	0,60	АДФ
29	а	Корр.-стойк. сталь	6	6	20	100	35	650	1,10	АДФ
30	а	Медь	4	4	30	100	35	650	1,10	АДФ
31	б	Сталь Ст3	10	8	20	80	40	300	0,90	АДФ
32	б	Сталь 20	12	10	20	100	42	320	0,90	АДФ
33	б	Сталь 09Г2С	14	12	30	100	45	380	0,90	АДФ
34	б	Корр.-стойк. сталь	8	6	20	80	30	180	1	АДФ
35	б	Медь	8	6	20	120	32	250	0,7	АДФ
36	в	Сталь Ст3	6	10	20	120	32	350	0,8	АДФ
37	в	Сталь 20	6	12	30	100	32	380	0,8	АДФ
38	в	Сталь 09Г2С	6	14	30	120	35	400	0,8	АДФ
39	в	Корр.-стойк. сталь	6	16	30	120	30	200	1	АДФ
40	в	Медь	6	18	30	120	36	350	0,7	АДФ
41	г	Сталь Ст3	6	10	20	100	32	350	0,8	АДФ
42	г	Сталь 20	6	12	25	80	34	380	0,8	АДФ
43	г	Сталь 09Г2С	6	14	30	100	35	400	0,8	АДФ
44	г	Корр.-стойк. сталь	6	14	20	120	30	200	1	АДФ
45	г	Медь	6	14	30	80	36	350	0,7	АДФ

Приложение 2

а) стыковое сварное соединение, сварка корневого,

заполняющего и облицовочного слоя;

 

б) подварочный шов;

 

в) нахлесточное соединение;

 

г) тавровое соединение.

Методические указания по выполнению лабораторных работ

по дисциплине «Теория сварочных процессов»

для студентов направления 150700.62 Машиностроение (профиль 2: оборудование и технология сварочного производства) всех форм обучения

 

Составитель:

Кусков Виктор Николаевич, д.т.н., профессор

 

 

Подписано в печать _________2012. Формат 60×90 1/16. Усл.печ.л._____

Тираж 36 экз. Заказ №_____.

 

Издательство федерального государственного бюджетного образовательного учреждения

высшего профессионального образования

«Тюменский государственный нефтегазовый университет».

625000, Тюмень, ул. Володарского, 38.

 

Отдел оперативной полиграфии издательства.

625039, Тюмень, ул. Киевская, 52.

МиНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ государственное БЮДЖЕТНОЕ образовательное учреждение высшего профессионального образования

«тюменский государственный нефтегазовый университет»

Институт Транспорта