Creeaza.com - informatii profesionale despre


Evidentiem nevoile sociale din educatie - Referate profesionale unice



Acasa » tehnologie » tehnica mecanica
Topirea baii de sudura si calculul dimensiunilor caracteristice

Topirea baii de sudura si calculul dimensiunilor caracteristice



Topirea baii de sudura si calculul dimensiunilor caracteristice

Forma si dimensiunile baii metalice de sudura depind de bilantul termic al procesului de sudare, respectiv de procedeul aplicat, de parametrii tehnologici utilizati si de conditiile termofizice locale. Astfel dupa cum se observa din figura 2.32, o parte din energia termica este utilizata pentru topirea partii metalice a electrodului si a metalului de baza. Aceasta parte consumata pentru formarea baii metalice poate fi considerata ca parte utila. Restul energiei se poate considera ca se pierde, cu toate ca si aportul ei favorizeaza calitatea sudurilor. Astfel, energia condusa in metalul de baza realizeaza o preincalzire locala, care asigura o racire mai butin intensa a baii metalice solidificate. Acelasi rol favorabil il asigura si energia consumata pentru topirea materialelor protectoare si pentru formarea zgurii.

Fig. 2.32 Bilantul termic la sudare

Din figura 2.32 se observa ca la sudarea automata sub flux, energia termica este utilizata mai rational la formarea baii metalice.

1. Pariciparea metalului de baza la formarea baii metalice


Compozitia chimica, structura si forma sudurii sunt influentate in mare masura de participarea metalului de baza la formarea baii metalice, care poate fi caracterizata prin coeficientul de participare Kb.

Fig. 2.33 Provenienta metalului topit la diferite tipuri de suduri

Din figura 2.33 se observa ca sectiunea transversala a unei suduri, care este un amestec relativ omogen de metal de baza si electrod topit, se poate impati in mod conventional in partile componente dupa provenienta. Astfel daca se admite ca A2 reprezinta partea din sectiune provenita din metalul de baza topit, iar A1 reprezinta partea din sectiune provenita din electrodul topit, se poate defini coeficientul de participare a metalului de baza:

                                                                                                                         (2.147)

in care: A1 + A2 = A.

Dupa cum se observa din fig. 2.33 rezulta ca A2 si A1 depind de patrunderea sudurii hp, de suprainaltarea hi si de latimea sudurii B, care la randul lor sunt dependente de alti parametrii.

Calcularea coeficientului de participare a metalului de baza la sudura se poate determina prin masurarea dimensiunilor sudurilor pe probele macroscopice, sectionate transversal. Relatiile de calcul necesare pentru diferite forme de suduri sunt date in tabelul 2.6.

Coeficientul de participare a metalului de baza Kb, este cu atat mai mare, cu cat densitatea curentului de sudare are valori mai mari. Rezulta ca sub aspect economic sunt avantajoase procedeele care asigura valori mari pentru coeficientul Kb, intrucat la aceeasi lungime de cordon se consuma o cantitate redusa de materialde adaos. Aceste procedee sunt recomandate in cazul realizarii imbinarilor prin sudare, dar trebuiesc evitate in cazurile de incarcare prin sudare, avand in vedere aspectul calitativ. Astfel, la incarcarea prin sudare, se urmareste de obicei obtinerea unor straturi cu proprietati speciale, pe baza calitatii materialului de adaos. In aceasta situatie participarea metalului de baza la formarea baii metalice, produce o diluare nedorita a metalului provenit din electrod.

In figura 2.34 este prezentata variatia coeficientului de participare a metalului de baza Kb, in functie de procedeul de sudare utilizat pentru incarcare.

Fig. 2.34 Valorile coeficientului de participare a metalului de baza pentru diferite procedee de incarcare prin sudare

Tabelul 2.6 Principalele forme ale sectiunilor straturilor incarcate prin sudare si relatii pentru calcularea sectiunilor transversale ale sudurilor [67]

Nr crt

Forma caracteristica a sectiunii stratului incarcat prin sudare

Coeficientii de forma si parametrii

Relatii pentru calcularea sectiunii transversale

Is [A]

A1

A2

1

9-12

1,0-1,5

800-1000

≤ 0,95

2

4-6

≤ 1,0

≥ 1000

≤ 0,55



3

6-8

2,0-2,1

400-800

0,55-0,85

4

6-8

2,1-3,0

< 800

≥ 0,35

5

6-8

1,2-5,0

< 400

≥ 0,55

6

10-11

3,0-5,0

< 400

≥ 0,85

2. Calculul lungimii baii metalice

Pentru determinarea lungimii baii metalice L se porneste de la ecuatia campului termic pentru cazul studiat, care se particularizeaza pentru temperatura de topire a materialului Tt si pentru punctele de pe suprafata r = 0.

Spre exemplu in cazul sudarii corpului masiv (fig. 2.35), campul termic pe suprafata este dat de:

                                                                                                                           (2.148)

Particularizand T = Tt la timpul t = tv

                                                                                                                              (2.149)

 

                                                                                                                                    (2.150)

Fig. 2.35 Repartizarea temperaturilor in corpul masiv sudat

Constanta de proportionalitate K in cazul sudarii unor table din otel carbon are urmatoarele valori:



K = 2,8 – 3 mm/kVA la sudare automata sub flux pentru Is < 1200 A

K = 2,3 – 2,8 mm/kVA la sudare automata sub flux pentru 1200< Is < 3000 A

K = 1,7 – 2,3 mm/kVA la sudarea manuala cu electrozi inveliti.

3. Randamentul efectiv de topire al metalului de baza

O alta notiune care caracterizeaza procesul de topire si de participare a metalului de baza la formarea baii metalice este randamentul efectiv de topire al metalului de baza hr. El poate fi definit ca raportul dintre puterea consumata pentru topirea metalului de baza si puterea utilizata a arcului electric.

Se cunoaste ca puterea totala a arcului electric este

P = Ua . Is [V . A]                                                                                                                                 (2.151)

iar puterea utila este data de relatia:

Pu = hu . Ua . Is [V . A]                                                                                                                         (2.152)

in care:

hu — randamentul arcului electric care tine seama de pierderile termice prin stropi, prin convectie si prin radiatie

hu = 0,70 – 0,85 la sudarea cu electrod invelit

hu = 0,80 – 0,95 la sudarea automata sub flux

hu = 0,50 – 0,70 la sudarea cu electrod de carbune

Ua — tensiunea efectiva a arcului [V]

Is — intensitatea efectiva a curentului de sudare [A]

Puterea consumata pentru topirea metalului de baza este:

PMB = vs . A2 . r . c(T – T0)                                                                                                                 (2.153)

Din relatiile 2.153 si 2.152 rezulta

                                                                                                                  (2.154)

Valoarea randamentului hT poate fi aflat in diferite situatii:

a)     Sudarea automata sub flux pe corpuri masive:

A fost demonstrata relatia 2.70 pentru determinarea temperaturii maxime in acest caz:

Daca se inlocuieste in aceasta relatie Tm = Tt, rezulta ca r este valoarea razei pana la care metalul este in stare topita

Din acesta relatie rezulta puterea totala P, din care o parte PMB este utilizata la topirea metalului de baza.                                                                                                               (2.154)

Tinand seama de dimensiunile baii metalice din fig. 2.36 si de relatia 2.153 se obtine:

 

Fig. 2.36 Zona topita de raza r si zona incalzita de raza R la sudarea automata (sursa termica este considerata punctiforma)

Pe baza relatiilor de mai sus se obtine randamentul efectiv de topire a metalului de baza, in acest caz:                                                                                                                   (2.155)

Din aceasta relatie rezulta ca la sudarea automata sub flux a corpurilor masive, numai o parte redusa de energie este utilizata la topirea baii metalice, restul energiei primite de metalul de baza se transmite prin conductivitate si incalzeste zonele invecinate sudurii. Valoarea hT data de relatia 2.155 nu poate fi depasita in cazurile practice, deci raprezinta o valoare maxima.

b)     Sudarea automata sub flux pe placi

La fel ca si la punctul a), hT se poate calcula in acest caz cu relatia (2.72), corespunzatoare temperaturii maxime.

In aceasta relatie se poate neglija coeficientul bp (bp = 0), deci

                                                                                                                  (2.156)

Fig. 2.37 Zona topita la sudarea automata a unei placi subtiri

Considerand notatiile din fig. 2.37 se poate calcula puterea consumata la topirea metalului de baza PMB

PMB = vs . 2rA . d . c . r . Tt                                                                                                                   (2.157)

Randamentul efectiv de topire a metalului de baza in acest caz este

                                                                                                               (2.158)

Deci randamentul efectiv de topire a metalului de baza pentru sudarea automata sub flux a placilor subtiri, nu poate depasi valoarea hT = 0,484.

Aceste valori ale randamentului hT in cazul a) sau b) sunt valorile maxime posibile si corespund sudarii cu viteze mari (vs > 20 m/h).

Odata cu scaderea vitezei de sudare, energia termica transmisa prin conductivitate termica metalului de baza din zonele invecinate baii metalice creste si ca urmare randamentul efectiv de topire hT scade.

In diagrama din fig. 2.38 sunt date valorile randamentului hT in functie de variabila  la sudarea pe corpul masiv sau de variabila  la sudarea pe placa, pentru diferite valori ale raportului dimensional hp/B.

1. sudura aplatizata hp/B < 0,5

2. sudura semicirculara hp/B = 0,5

3. sudura adancita hp/B > 0,5

Fig. 2.38 Randamentul ηT la corpul masiv si la placa [46]

Din figura 2.38 se observa ca pentru sursele punctiforme  ( Á in fig.2.38) la care hB = 0,5 se obtin cele mai reduse valori ale randamentului hT. Prin liniarizarea sursei termice pe orizontala ( ¬ in fig.2.38), sau pe verticala ( A in fig.2.38), valorile randamentului hT cresc odata cu cresterea liniarizarii sursei, indiferent de directia de liniarizare.

Practic liniarizarea se realizeaza fie marind patrunderea la sudare (marind Is), fie marind latimea sudurii prin pendularea transversala a electrodului.

Din cele expuse rezulta ca se poate aprecia cu ajutorul calculelor, forma si dimensiunile baii metalice de sudura.









Politica de confidentialitate

.com Copyright © 2019 - Toate drepturile rezervate.
Toate documentele au caracter informativ cu scop educational.


Proiecte

vezi toate proiectele
 PROIECT DE LECTIE Clasa: I Matematica - Adunarea si scaderea numerelor naturale de la 0 la 30, fara trecere peste ordin
 Proiect didactic Grupa: mijlocie - Consolidarea mersului in echilibru pe o linie trasata pe sol (30 cm)
 Redresor electronic automat pentru incarcarea bateriilor auto - proiect atestat
 Proiectarea instalatiilor de alimentare ale motoarelor cu aprindere prin scanteie cu carburator

Lucrari de diploma

vezi toate lucrarile de diploma
 Lucrare de diploma - eritrodermia psoriazica
 ACTIUNEA DIPLOMATICA A ROMANIEI LA CONFERINTA DE PACE DE LA PARIS (1946-1947)
 Proiect diploma Finante Banci - REALIZAREA INSPECTIEI FISCALE LA O SOCIETATE COMERCIALA
 Lucrare de diploma managementul firmei “diagnosticul si evaluarea firmei”

Lucrari licenta

vezi toate lucrarile de licenta
 CONTABILITATEA FINANCIARA TESTE GRILA LICENTA
 LUCRARE DE LICENTA - FACULTATEA DE EDUCATIE FIZICA SI SPORT
 Lucrare de licenta stiintele naturii siecologie - 'surse de poluare a clisurii dunarii”
 LUCRARE DE LICENTA - Gestiunea stocurilor de materii prime si materiale

Lucrari doctorat

vezi toate lucrarile de doctorat
 Doctorat - Modele dinamice de simulare ale accidentelor rutiere produse intre autovehicul si pieton
 Diagnosticul ecografic in unele afectiuni gastroduodenale si hepatobiliare la animalele de companie - TEZA DE DOCTORAT
 LUCRARE DE DOCTORAT ZOOTEHNIE - AMELIORARE - Estimarea valorii economice a caracterelor din obiectivul ameliorarii intr-o linie materna de porcine

Proiecte de atestat

vezi toate proiectele de atestat
 Proiect atestat informatica- Tehnician operator tehnica de calcul - Unitati de Stocare
 LUCRARE DE ATESTAT ELECTRONIST - TEHNICA DE CALCUL - Placa de baza
 ATESTAT PROFESIONAL LA INFORMATICA - programare FoxPro for Windows
 Proiect atestat tehnician in turism - carnaval la venezia




Alti indici de perfectiune ai motorului
COMBUSTIBILI UTILIZATI LA FURNALE
TEHNOLOGIA FABRICATIEI SI RECONDITIONARII ARBORELUI CU CAME
SCURT ISTORIC AL EVOLUTIEI ANGRENAJELOR
FORTELE CARE ACTIONEAZA IN ANGRENAJE
Selectia materialelor pentru solicitari la oboseala
Orientarea si fixarea pieselor in dispozitive de fabricatie
Aplicatii ale robotilor industriali


Termeni si conditii
Contact
Creeaza si tu