Курсовая работа: Разработка схемы источника "ПТИ" с использованием стали 45
y
Рисунок 2-Полубесконечное тело
Для термических процессов сварки плавлением источник энергии должен обеспечивать концентрацию тепловой энергии и температуру в зоне сварки, достаточные для плавления металла и провара его на требуемую глубину, но без интенсивного испарения.
3.2 Расчёт температурных полей при нагреве тела подвижными источниками тепла
Рассчитываем распределение температур вдоль оси шва.
Расчет температурных полей производится по уравнению предельного состояния распространения тепла, отнесенное к подвижной системе координат:
T(R ,x) = (
) · exp
+ Тн ,
где qu – погонная энергия (Вт):
q = I · U · h,
q = 330 · 28 · 0,75 = 6930 Вт,
l – коэффициент теплопроводности, l = 41,9 Вт/м · град;
υсв – скорость сварки (м/ч);
I – сила тока (А);
U – напряжение (В);
a – коэффициент температуропроводности, a = 8,7 · 10-6 м3 /c,
r = 
,
где х - координата по оси х (см);
у - координата по оси (у) см.
Для расчёта распределения температур вдоль оси шва, рассчитываем Х в диапазоне от -50 см до 76 см. Распределение строим на оси шва (у=0), на расстоянии 1см от оси шва (у=1), 1,5см и 2см. График распределения представлен ниже.
Рисунок 3- Изотермы вдоль оси шва
Распределение температур вдоль оси У рассчитываем по той же формуле, что и распределение температур вдоль оси Х.
Проводим расчёт распределения температур в поперечном сечении шва, т. е. вдоль оси Y, на поверхности металла при х={1; 2; 3; 4} см. Расчёт ведем по формуле,
T(R ,x) = () · exp + Тн .
Графики представлены ниже.
Рисунок 4- Изотермы в поперечном сечении оси шва
Термический цикл точек сварного соединения.
Термический цикл строим для 
. По формуле для ширины зоны с температурой выше заданной,
