Для оценки интенсивности статического старения при сварке можно воспользоваться температурным полем Н. Н. Рыкалина для мощного, быстродвижущегося линейного источника тепла:

где фп — погонная энергия сварки, кал/см; 8 — толщина пласти­ны, см; X = 0,09 кал см-1с-1К-1 — коэффициент теплопроводности низкоуглеродистой стали; су = 1,14 кал см-3 К-1 — объемная теп­лоемкость стали; a = X/cy = 0,08 см2 с-1 — коэффициент темпера­туропроводности; b — коэффициент поверхностной температуро - отдачи (1/c); T0 — начальная температура металла с учетом его предварительного подогрева.

С учетом формул (5.5) для каждого промежутка времени Dt при сварке можно записать формулу для вычисления приращения эк­вивалентного времени старения Dt3:

(5.8)

где вместо температуры T подставить правую часть формулы (5.7).

Эквивалентное время t3 старения для каждого значения коор­динаты у можно найти, интегрируя по времени формулу (5.8). Но в процессе интегрирования необходимо учесть, что при нагреве

выше 700°С эффект старения исчезает. Для волокон, нагретых выше этой температуры, интегрирование формулы (5.8) нужно начинать с момента, когда при остывании температура упадет до 700°C. Для волокон, максимальная температура которых не дос­тигала 700°С, интегрирование формулы (5.8) нужно начинать с момента начала сварки.

Время конца интегрирования формулы (5.8) по температуре теоретически могло бы быть равно бесконечности. Но в приведен­ных выше расчетах оно принято равным 2 ч.

Ниже приведена программа для MathCaD, написанная с уче­том всех приведенных выше соображений. На рис. 5.7 показаны графики зависимости t3 от расстояния волокна от оси шва у и от максимальной температуры, до которой нагревается это волокно при сварке, построенные по этой программе.