Тепловые процессы будем рассматривать, счи­тая, что дуга в процессе сварки сохраняет свою мощность постоянной, а также, что непрерывно действующая свароч-

Рис. 32. Вид изотерм 600
и 1000 °С; при неподвиж-
ном и подвижном источ-
нике

ная дуга может оставаться неподвижной (в этом случае источник называется неподвижным) или источник теплоты перемещается прямолинейно равномерно с постоянной ско­ростью (подвижный источник).

Процесс распространения теплоты принято изучать в координатных осях, в точке пересечения которых и размещается источник теплоты (дуга). Тогда при передви­жении источника перемещаются координаты. Характер распространения температур (вид изотермы) при дейст­вии на тело различных источников теплоты показан на рис. 32.

В последнем случае изотермы вытягиваются по на­правлению движения источника теплоты и перемещаются вместе с ним.

Расчетные схемы нагрева и ввода теплоты в металл дугой. Характер распределения теплоты в изделии очень
сложен, поэтому для упрощения расчетов приняты неко­торые допущения, а именно:

1) теплофизические свойства металла с изменением тем­пературы остаются постоянными;

2) температура металла на осях координат в месте действия источника теплоты может достичь бесконеч­ности;

3) теплообмен с окружающей средой при действии источника отсутствует.

Для расчетов приняты следующие схемы тела и ввода теплоты.

Схема распределения теплоты в полубесконечном теле.

Этой схеме (рис. 33, а) соответствует массивное тело, раз­витое в трех направлениях пространства — ОХ, OY, OZ и для этой схемы тела принимают точечный источник ввода теплоты. Такой источник теплоты считается сосредо­точенным в точке пересечения осей координат и характери-

СЗ

зуется еще и тем, что в поперечном сечении плоскости тела изотермы изображаются концентрическими полуок­ружностями с центром в источнике О (рис. 33, б). Это, в частности, соответствует случаю наплавки валика на поверхность массивного изделия.

Схема распределения теплоты в пластине. Этой схеме (рис. 33, в) соответствует лист малой толщины s, развитый в направлениях ОХ и 0Y. В этом случае температуру считают равномерно распределенной по толщине листа (рис. 33, г).

Пластине соответствует линейный источник ввода теплоты, характерный тем, что изотермы в поперечном сечении изображаются прямыми по всей толщине листа.

Различают еще схему тела плоский слой, являющегося чем-то сред­ним между полубесконечиым телом, пластиной (рис. 33, 5) и стержнем (рис. 33, е).

В дальнейшем будут рассмотрены условия распространения тепло­ты только для двух первых схем.