Расчет точечного подвижного источника теплоты. Вариант 14

Дано
1. Точечный подвижный источник теплоты на поверхности полу-бесконечного тела (ручная дуговая наплавка валика покрытыми электродами на массивное изделие).
2. Материал – углеродистая или легированная сталь
Iсв = 230 А;
Uд = 30 В;
КПД = 0,76;
Vсв = 5,5 м/ч.

Задание
1. По предложенным условиям сварки (наплавки) выбрать и обосновать расчетную схему определения температурного поля.
2. Рассчитать распределение температур вдоль оси шва и на некотором удалении от неё. Для рассчитанных точек построить кривую распределения температур в координатах
3. По полученным кривым распределения температур вдоль оси шва графическим построением получить изотермы 200, 500, 800, 1100, 1400
4. В соответствии с выбранной схемой расчета рассчитать и построить термический цикл в точке, отстоящей от оси шва на расстоянии , при
5. Рассчитать распределение температур на поверхности изделия по прямым, перпендикулярным оси шва, т.е. параллельный оси при различных значениях координаты Построить кривые распределения.
6. Рассчитать и построить графики распределения температур на поверхности изделия в поперечных сечениях тела в периоды теплонасыщения и выравнивания температуры. Сопоставить их с распределением температур в предельном состоянии. При этом расчеты на стадии теплонасыщения провести для сечения, проходящего через начало шва, в момент удаления от него дуги на расстояние 50 мм, а на стадии периода выравнивания температуры – для сечения, проходящего через конец шва, спустя 20 с после окончания сварки (наплавки).
7. Принимая для заданий с обычными подвижными источниками для упрощения источник нагрева быстродвижущимся (соответственно точечным или линейным), рассчитать распределение максимальных температур в поперечном сечении зоны термического влияния (ЗТВ) сварного соединения.
8. Используя информацию о распределении максимальных температур в ЗТВ, диаграмму состояния железо – углерод и химический состав свариваемого металла определить протяженность отдельных участков ЗТВ в данных условиях (в см.): неполного расплавления, перегрева, нормализации, неполной перекристаллизации, рекристаллизации, старения.
9. Определить конечную структуру участков ЗТВ, нагреваемых выше температуры критической точки АС3, используя термический цикл точки и термокинетическую диаграмму для заданной стали.
10. Рассчитать для участков ЗТВ мгновенную скорость охлаждения при температуре Т= 500 С и сравнить ее с допустимой скоростью ω охлаждения ωкр для данной марки стали, сделать вывод о возможном трещинообразовании.
11. Определить минимальную температуру предварительного подогрева, позволяющую избежать закалочных структур.
12. Определить основные геометрические размеры зоны проплавления и наплавки.