Эффективная погонная энергия сварки. Влияние погонной энергии на зтв

Отношение эффективной тепловой мощности дуги (источника) q_и к скорости перемещения дуги υ называется погонной энергией.

где υ — скорость перемещения дуги (скорость сварки), см/с.

Погонная энергия — это количество тепла в калориях, введенное на единицу длины однопроходного шва или валика.

Полную тепловую мощность сварочной дуги приближенно считают равной тепловому эквиваленту ее электрической мощности

Q = 0,24U_д ּ I, кал/с,

где U_д — падение напряжения на дуге, В; I — величина сварочного тока, A; Q — тепловой эквивалент электрической мощности сварочной дуги, кал/с.

Количество тепла, введенное сварочной дугой в изделие в процессе его нагрева за единицу времени, называется эффективной тепловой мощностью сварочной дуги, которая является суммой тепловой энергии, выделяющейся в пятне дуги на изделии, вводимой в изделие при теплообмене со столбом дути и пятном на изделии и поступающей с каплями расплавленного флюса, электродного металла и покрытия:

q_и = 0,24U_д ּ I ּ h_и кал/с,

где q_и — эффективная тепловая мощность сварочной дуги, кал/с; h_и — эффективный к. п. д. процесса нагрева металла сварочной дугой.

Откуда

h_и = q_и/0,24 ּ Uд ּ I.

Эффективным к. п. д. процесса нагрева металла сварочной дугой называется отношение количества введенного в металл тепла к тепловому эквиваленту электрической мощности дуги. Этот коэффициент характеризует эффективность процессов выделения тепла и теплообмена в дуговом промежутке по отношению к нагреву металла изделия и зависит в основном от способа сварки.

Увеличение погонной энергии сварки приводит к уменьшению скоростей охлаждения и увеличению времени выдер­жки при температурах выше критической. Оба фактора способ­ствуют росту зерна в металле зоны.

Изменение вязких и проч­ностных свойств металла ЗТВ: значительное изменение величины погонной энергии прак­тически не влияет на изменение твердости. Ударная вязкость за­кономерно снижается с увеличением поперечника зерна, однако остается выше нижних значений ее по стандарту.

Выбор значений погонной энергии сварочной дуги имеет следующий смысл. Нижнее значение погонной энергии сварочной дуги в первом проходе обусловлено необходимостью полного проплавления корня шва. Величина верхнего предела определяется необходимостью удержания сварочной ванны от вытекания. Во втором проходе увеличение погонной энергии сварочной дуги связано с поперечными колебаниями электрода и увеличением пути, совершаемого дугой в единицу времени. При этом нижняя граница погонной энергии сварочной дуги обусловлена условием перекрытия последовательно накладываемых соседних поперечных валиков. Верхняя граница определяется необходимостью удержания требуемой формы сварочной ванны и исключения прожога металла. Увеличение погонной энергии в третьем и последующих проходах связано с увеличением амплитуды поперечных колебаний электрода.

Поиск по сайту: