Зависимость температурного поля от параметров режима сварки.
К основным параметрам относят Vсв, Iсв, Uд, q, q/V (погонная энергия).
1)
2)
(3)
1) Если q = const, а скорость сварки возрастает – это ведёт к уменьшению ширины и длины ванны.
2) Если V=const, а мощность дуги возрастает q2 > q1 – это ведет к увеличению ванны
3) Если q2 > q1, то размеры ванны увеличиваются при q/V = const.
Зависимость температурного поля от теплофизических свойств материала.
Изотерма 600°С, q = 1000 кал/см, Vсв = 0,2 м/с, d = 1 см.
Вывод: Основное влияние на размеры изотермы оказывает теплопроводность. Чем больше размеры изотермы, тем меньшая мощность нужна для образования сварного шва при тех же параметрах q и V.
Если свариваются две пластины из разнородных материалов, то температурное поле будет асимметричным относительно этих пластин.
l2 << l1
Тmax будет смещаться в сторону пластины с меньшей теплопроводностью, т.к. в более теплопроводной пластине тепло распространяется гораздо быстрее. Если в каждую пластину вводить одинаковую мощность, то в пластине с большей теплопроводностью на единицу объёма приходится меньшее количества тепла и наоборот. В таких случаях следует смещать источник тепла в сторону пластины с большей теплопроводностью.
4. Виды передачи тепла и их использование при сварке и пайке.
Источники тепла при сварке. В большинстве случаев тепло получают вблизи соединения или в самом соединении из других видов энергии. Классифицируем способы сварки по видам энергии и месту её преобразования в тепловую.
Место преобразования в тепловую | Виды преобразуемой энергии | |||
Химическая | Механическая | Излучение | Электрическая | |
Вблизи соединения | 1, 2, 3 | ¾ | ¾ | 4, 5 |
В самом соединении | ¾ | 7, 8 | 9, 10, 11, 12 |
1 – газопламенная сварка; 2 – кузнечная сварка; 3 – термитная сварка; 4 – электродуговая сварка; 5 – пайка твёрдым нагретым телом; 6 – сварка трением; 7 – сварка световым лучом (лазером); 8 – сварка сфокусированным световым лучом (лампа солнце); 9 – электронно-лучевая сварка; 10 – электрошлаковая сварка; 11 – контактная сварка; 12 – высокочастотная сварка.
Химическая энергия как сварочный источник тепла.
Горение газов. Газопламенная сварка.Горение – реакция окисления, как правило экзотермическая.
Ацетилен, пропан, бутан, природный газ, пары керосина. Эти вещества смешивают с кислородом и зажигают, идёт химическая реакция типа: А + О2 ® С + D + Q
Q – тепло плавит свариваемые кромки и присадочный материал.
Применяется для резки и сварки металлов и неметаллов.
Разрезаемый Ме нагревают газовым пламенем до температуры воспламенения, подают струю режущего кислорода, Ме сгорает, выделяя дополнительное тепло Q`.
Превращение механической энергии в тепловую.
Количество тепла, выделяемое при переходе механической энергии в тепловую зависит от силы, с которой прижимают детали, от скорости перемещения и от времени взаимодействия поверхностей.