Температурное поле от мощных быстро движущихся источников теплоты

В сварочном производстве широко применяется автомати­ческая и полуавтоматическая сварка при относительно большой тепловой мощности и скорости. По мере пропорционального уве­личения мощности и скорости источника размеры зон, нагретых до определенной температуры, увеличиваются, причем ширина зон увеличивается до некоторой предельной величины, а их длина - пропорционально скорости Сем. рис.3.3).

I. Рассмотрим температурное иоле в полубеоконечном теле от быстродвижущегося точечного источника теплоты.- Как и в случае пластины і toзада источника градиент, температура в по­перечном направлении значительно больше гоадиента в продоль - ногл направлении:, поэтому теплота будет рас­пространяться преимущественно в поперечном направлении

( q, y = ^4» ) и продольным тепловым потоком можно

Температурное поле от мощных быстро движущихся источников теплоты

Выделим двумя поперечными плоскостями слои толщиной dx (''нс,.. . . Точечный источник выделяет на участке dlx в те­

чение времен:: d. x/irt количество теплоты Q.= q, d, x/vc, ко­торая ■'.асп’юстоаияетсл в плоское.: слое так же, как теплота 2.Q. иновенпого источника в бесконечной пластине без теп-

Подпись: 48 лоотдачи лучил
Подпись: ( b = O'1. подставляя aQ'acjfdLx/'O'c
Подпись: в (3.8і!,
Подпись: ло-
Температурное поле от мощных быстро движущихся источников теплоты

иля

ittехр( kcit) » (зло)

где t - время, отсчитыэаеглое с момента, когда источник теп­лоты пересек рассматриваемую плоскость с точкой, удаленной от оси х на расстояние г=^уг+^ .

2. Аналогично распространение теплоты в бесконечной пла­стине при действии мощного быстродвижущегося линейного ис­точника приводится к случаю распространения теплоты в бес­конечном стержне сечением эАх. Действительно, ИСТОЧНИК

Температурное поле от мощных быстро движущихся источников теплоты

на длине dx выделяет теплоту Q=^cbc/ve, которая рас­пространяется в стержне сечением F=scLx (рис.3.4,б). Под­ставляя значения Q. и F в (3.9), получим

где b - 2alT/(cps) .

3. Уравнение распространения теплоты в стержне от быст - родвнжущегося плоского источника получи:;, подставляя в

(3.14) x-vtt п :

T(t)=-^^exp(-fet) . (3.1?)

Lr

Для расчета сварочных деформаций и напряжений формулами

(3.15) -(3.17) можно пользоваться не только в случае автома­тической и полуавтоматической сварки, но и в случае ручней сварки, если температуро, ооводность металла относительно велика (показателем являемся отношение vc/a ),

Если начальная темпе!, 9тура Т0 отлична о 1 нуля, то в формулах (3.7)-( З. Т7) к пр, вой части не обходах, добавить Т0 .

Комментарии закрыты.