Физико-химические и тепловые процессы при сварке
Процесс термоэлектронной эмиссии сварочной дуги, выраженной формулой Ричардсона-Дэшмана. Определение удельного количества теплоты для катодной и анодной зоны. Применение неподвижных источников теплоты для местного подогрева при сварке и при термообработке
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 19.05.2014 |
| Размер файла | 31,5 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Юргинский технологический институт
Кафедра СП
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине «Физико-химические и тепловые процессы при сварке»
Студент гр. З-10А10с __________ Шевьяков К.Н.
Руководитель ________________ Зернин Е.А.
ЮРГА-2013
Задача №1
Для Me-дуги из эксперимента получены значения катодного падения напряжения Uк=10 В и анодного падения напряжения Ua=2 В при температуре Т=5500 К. Для значений kТ0,5 эВ и ц=4 эВ определить тепловыделение в приэлектродных областях.
сварочный дуга термоэлектронный
Решение
Для сварочной дуги основными процессами эмиссии будут термоэлектронная и автоэлектронная. Термоэлектронная эмиссия наблюдается при нагревании эмиттера. Энергия электронов возрастает пропорционально температуре Т, °К. Некоторые электроны достигают при этом уровней энергии, достаточных для преодоления потенциального барьера, ограждающего поверхность эмиттера, и вылетают в окружающее пространство, становясь свободными электронами.
Процесс термоэлектронной эмиссии хорошо выражается формулой Ричардсона - Дэшмана, выведенной на основе теоретических рассуждений, подкрепленных обширными экспериментальными исследованиями:
, (1)
где j - плотность термоэлектронного тока, а/см2;
А - константа (А=120 А/(см2*град2));
- работа выхода, эВ.
.
Определим удельное количество теплоты для катодной зоны
.
Определим удельное количество теплоты для анодной зоны
.
Задача №2
На поверхности массивного тела из низкоуглеродистой стали горит неподвижная дуга, которую можно считать точечным, непрерывно действующим неподвижным источником теплоты. Определить приращение температуры в точке на расстоянии R=16 мм спустя время t=19 c после начала нагрева при напряжении дуги U=30 В; токе сварки I=200 А; КПД процесса з=0,65.
Решение
Неподвижные источники теплоты используются в основном в процессах нагрева при термообработке, для местного подогрева при сварке и в некоторых процессах сварки и прочее. Для неподвижного точечного источника питания, которое действует неспрерывно, прирост температуры в точках полубесконечного тела
, (1)
где ДТ - прирост температуры в точке, которая рассматривается, с координатами x, y, z, К;
q - эффективная мощность источника, Вт;
л - коэффициент теплопроводности, (л=0,4 Вт/(см?К));
R - расстояние до точки, которая рассматривается, от начала координат, где введенна теплота, см;
Ф(z) - функция интеграла вероятности:
, (2)
а z в свою очередь переменная
, (3)
где а - коэффициент температуропроводимости, (a=0,08 см2/с).
Определим количество теплоты:
;
переменная
,
значение функции интеграла вероятности
,
прирост температуры в точке
.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет температурного поля во время сварочных процессов. Определение температуры в начале, середине и конце сварного шва. Период выравнивания температуры. Быстродвижущиеся источники теплоты. Результаты вычислений температуры предельного состояния.
курсовая работа [99,4 K], добавлен 05.09.2014Расчет теплопроводности при сварке. Тепловые схемы и классификация источников нагрева. Мгновенный линейный источник в пластине, в стержне, на поверхности плоского слоя. Расчет температурного поля движущихся источников нагрева и методом интегрирования.
контрольная работа [4,1 M], добавлен 25.03.2016Процесс лазерно-дуговой сварки с использованием дуги, горящей на плавящемся электроде. Экспериментальное исследование изменения металла при сварке и микроструктуры сварных швов. Сравнительная оценка экономической выгоды различных процессов сварки.
дипломная работа [4,6 M], добавлен 16.06.2011Особенности теплового обмена между телами, сущность теплопроводности и конвекции. Формы и процессы теплообмена. Описание граничных условий расчёта температурного поля, количества аккумулированной теплоты. Определение и последовательность решения задачи.
курсовая работа [549,2 K], добавлен 27.10.2013Теплофизические характеристики, определяющие поведения металлов при сварке. Расчёт эффективной тепловой мощности сварочной дуги, выбор расчетной схемы. Определение времени наступления и построение термических циклов точек с максимальной температурой.
контрольная работа [458,0 K], добавлен 25.10.2012Низкоуглеродистые и низколегированные стали: их состав и свойства, особенности свариваемости. Общие сведения об электродуговой, ручной дуговой, под флюсом и сварке сталей в защитных газах. Классификация и характеристика высоколегированных сталей.
курсовая работа [101,4 K], добавлен 18.10.2011Расчет геометрических параметров шпарильного чана. Расчет расхода греющего пара. Вычисление количества теплоты, расходуемое на нагрев туш и потери теплоты с открытой поверхности воды в чане. Масса острого и глухого пара. Баланс и потери теплоты.
курсовая работа [417,6 K], добавлен 05.04.2011Описание сварочной горелки как основного инструмента газосварщика при сварке и наплавке. Классификация горелок по способу подачи горючего газа и кислорода в смесительную камеру, по роду применяемого горючего газа, по назначению, по мощности пламени.
реферат [35,6 K], добавлен 02.12.2010Технологический процесс по газовой сварке на авторемонтном пердприятии, обьекты ремонта. Технологические расчеты. Расчет производственной площади газосварочного участка, потребности в энергоресурсах, сметы затрат, себестоимости, цеховых расходов.
дипломная работа [81,7 K], добавлен 01.12.2007Определение параметров сварочной ванны аналитическим и графическим способами. Построение графиков изотермических циклов, линий и максимальных температур. Особенности определения КПД процесса и эффективной тепловой мощности. Определение режимов сварки.
курсовая работа [399,5 K], добавлен 19.11.2013Режимы аргонодуговой сварки листов. Определение ширины зоны, нагретой выше заданной температуры с использованием схемы мощного быстродвижущегося источника теплоты. Мгновенная скорость охлаждения металла, расчет температуры подогрева для ее снижения.
реферат [711,0 K], добавлен 02.02.2014Основные способы пайки. Серебряные припои для благородных металлов. Применение сварочной горелки в газовой сварке. Латунные припои для железа и других металлов. Применение серебряных припоев для пайки тонких проволок. Пайка мягким и твердым припоями.
реферат [68,2 K], добавлен 28.09.2009Классификация параметров сварки взрывом: физико-механические свойства материалов и установочные параметры. Процессы расплавления, вихреобразования и фрагментации при сварке взрывом. Деформационные и термодинамические процессы при плакировании титаном.
курсовая работа [879,1 K], добавлен 13.01.2015Физико-химические основы абсорбции. Аппараты, в которых проводят процессы абсорбции, их классификация. Расход поглотителя, температура процесса и количество отводимой теплоты. Скорость подачи газа и поглотителя, подбор типа тарелок, размеров аппарата.
курсовая работа [186,8 K], добавлен 18.12.2009Проектирование наружных сетей газоснабжения. Определение площади застройки территории. Определение численности населения района. Определение годовых расходов теплоты. Годовой расход теплоты в квартирах. Определение годового и часового расхода газа.
курсовая работа [300,3 K], добавлен 11.10.2008Сварка как один из наиболее распространенных технологических процессов во всех отраслях промышленности. Анализ опасных и вредных факторов, возникающих при сборке и сварке в среде углекислого газа каркаса жатки. Мероприятия по улучшению условий труда.
реферат [49,1 K], добавлен 24.06.2013Автоматизация процесса сварки. Анализ условий автоматизаций и возмущающих воздействий при сварке. Характеристики объектов регулирования при разных способах сварки. Системы ориентации электрода по стыку при аргонодуговой сварке криволинейных поверхностей.
курсовая работа [594,0 K], добавлен 28.04.2015Общие сведения об электрической сварке плавлением. Механические свойства металла шва и сварного соединения. Типичная форма углового шва при сварке под флюсом стали. Особенности технологии сварки низколегированных низкоуглеродистых сталей, ее режим.
реферат [482,7 K], добавлен 21.10.2016Разработка технологии дуговой и газовой сварки, составление технологической карты на изготовление сварного соединения. Трудности при сварке, горячие и холодные трещины. Траектории движения конца электрода при дуговой сварке. Удаление сварочных шлаков.
контрольная работа [774,0 K], добавлен 20.12.2011Источники энергии для сварки, их классификация, виды и требования к ним. Особенности и этапы кристаллизации металла в сварочной ванне. Рафинирование металла при сварке плавлением, основные факторы, влияющие на скорость и эффективность данного процесса.
контрольная работа [203,2 K], добавлен 23.10.2014
