Расчет сварочного тока

Сварочный ток рассчитывают по закону Джоуля — Ленца

где Q33 — общее количество теплоты, затрачиваемой на образование соединения; тг — коэффициент, учитывающий изменение г33 в процессе сварки.

Ориентировочные значения коэффициента тг в зависимости от свойств свариваемых сталей и сплавов:

  • • для низкоуглеродистых сталей — 1;
  • • алюминиевых и магниевых сплавов — 1,15;
  • • коррозионно-стойких сталей — 1,2;
  • • сплавов титана — 1,4.

В свою очередь Q33 определяется по уравнению теплового баланса (2.5). В этом уравнении составляющие Q,, упрощенно принимаются следующими:

0„ — энергия, затрачиваемая на нагрев до Т||Л столбика металла высотой 2s и диаметром основания d3,

Qa — теплота, расходуемая на нагрев металла деталей в виде кольца шириной х2, окружающего ядро (среднюю температуру кольца принимают равной 0,25 Тпл, достигаемой на его внутренней поверхности в контакте деталей);

Q-, — потери теплоты в электроды, которые учитываются нагревом условного цилиндра в электродах высотой до средней температуры Т3. Считая, что температуры на контактной поверхности Тэд * 0,5ТПЛ, аТ,« 0,25ТЭД, можно принять, что Тэ ~ Tra/8 (рис. 2.15).

Расчетная схема дзя определения силы сварочного тока

Рис. 2.15. Расчетная схема дзя определения силы сварочного тока

Энергия Qn расходуется на нагрев до Т[1Л объема металла большего, чем объем ядра, что дает возможность учесть скрытую теплоту плавления металла:

При расчете Q:i принимаем, что заметное повышение температуры наблюдается на расстояниих2 от границы ядра. Значение^ определяется временем сварки и температуропроводностью ан металла: . Для низкоуглеродистых сталей , для алюминиевых сплавов , для

меди

Если площадь кольца , высота 2s и средняя температура нагрева Т„„ /4, то ориентировочно

Здесь ?| — коэффициент, близкий к 0,8, учитывает, что средняя температура кольца несколько ниже средней температуры Тш/4. Эта поправка введена в связи со сложным распределением температуры по ширине этого кольца, так как наиболее интенсивно нагретые участки расположены у внутренней поверхности кольца.

Потери теплоты в электроды Q, можно оценить, принимая, что за счет теплопроводности нагревается участок электрода длиной и объемом Коэффициент к2 учитывает форму электрода:

  • • для цилиндрического электрода к2 = 1;
  • • электрода с конической и плоской рабочей поверхностью к2 = 1,5;
  • • электрода со сферической рабочей поверхностью к2 = 2.

Тогда

где с5 и Уз — теплоемкость и плотность металла электрода.

Зная составляющие теплового баланса, по формуле (2.5) определяем Qn. Далее, приняв технологически целесообразное время сварки /с„ можно, пользуясь формулой (2.6), рассчитать действующее значение сварочного тока.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >