Статья на тему Разработка физических моделей для расчёта тепловых полей при подводной сварке

Содержание:

Введение:

Заключение:

Фрагмент текста работы:

Разработка физических моделей для
расчёта тепловых полей при подводной сварке. Моделирование любых процессов,
сопровождающих сварку, начинается с построения физического образа. Разработано
достаточно большое количество физических и метаматематических моделей при
сварке и наплавке. Обращает на себя внимание такой факт, что, к настоящему
времени, обобщенного физического образа сварочного процесса в отечественной и
зарубежной литературе детально не сформулировано.

Сегодня в этом, видимо, нет
практической необходимости, что объяснимо, т.к. сварка – очень сложный, с
физической точки зрения, технологический процесс, для которого характерно
наличие мощных потоков тепла и вещества. Одновременное существование твердой и
жидкой фаз, кристаллизации, гидродинамических течений, протекания различных
физико-химических реакций. Поэтому, исходя из цели исследования, определяется
исследуемое явление, и разрабатываются соответствующие физические модели.

Определяющую роль в сварке играет
теплообмен, который формирует протекание физико-химических, диффузионных,
гидродинамических процессов.

Форма сварочной ванны, а значит,
объем и теплосодержание характеризуется ее длиной, шириной, толщиной и глубиной
проплавления основного металла. Ванна ограничивается изотермической поверхностью,
имеющей температуру плавления основного металла. Предполагается, что на
свойства сварного соединения и зоны термовлияния влияет только мощность
сварочной дуги, шлаковой ванны, лазерного или электронного луча и т.д.

В известных физических образах и математических
моделях теплового процесса сварки и наплавки не рассматривается, какое влияние
на околошовную зону оказывают потоки теплоты от объема (массы) металла
сварочной ванны, хотя изучается влияние скрытой теплоты плавления на тепловое
состояние основного металла около линии сплавления сварного шва.

Максимальная плотность теплового потока, вводимая в
изделие, меняется в зависимости от способа сварки (наплавки) от 0,4×105 до 3,5
×105 Вт/м2. На перегрев сварочной ванны может расходоваться от 0,5 до 10 % общей
выделенной тепловой энергии. После прохождения дуги (источника теплоты) эта
часть тепловой энергии продолжает оказывать влияние