Сварочная зона.

В сварочной зоне при ускоренном нагреве температура газов остается постоянной. Так как температура поверхности металла изменяется по ходу нагрева, то коэффициент теплоотдачи излучением будет также изменяться.

3.2.1Определение коэффициента теплоотдачи в сварочной зоне.

1) Эффективная длина луча:

Где: h_св = 2,6 (м)– высота рабочего пространства печи в сварочной зоне

2) Определим степень черноты газов: (По табл. П3 и П4 [1])

–определены при температуре уходящих газов (1350°С)

3) Определим интегральный коэффициент излучения (формула 3.9 [1]):

Где: β = 1,079

4) Определим угловой коэффициент излучения кладки на металл:

5) Определим приведённый коэффициент излучения от продуктов сгорания на еталл с учётом тепла, отражённого от кладки печи на металл (формула 3.39 [1])

ε_м = 0,8 – коэффициент теплового излучения материала (табл. П2 [1]);

с₀ = 5,67 Вт/(м²·К) – коэффициент излучения абсолютно чёрного тела;

6) Удельный тепловой поток в начале сварочной зоны:

Т_м – температура поверхности металла, К

Т_г – температура уходящих газов, К

7) Определим коэффициент теплоотдачи в начале сварочной зоны:

8) Удельный тепловой поток в конце сварочной зоны:

– конечная температура материала в сварочной зоне.

9) Определим коэффициент теплоотдачи в конце сварочной зоны:

10) Определим средний коэффициент теплоотдачи по крайним значениям в начале и в конце зоны:

3.2.2 Нагрев металла в сварочной зоне.

1) Определим среднюю температуру газов в зоне

2) Средняя температура метала в зоне:

– температура поверхности металла (606,24° С – в начале, 1190° С – в конце зоны)

k ₁ = 1 – для пластины

t_сер – температура середины металла (512,8° С – в начале,1140 ° С – в конце зоны)

3) По этой температуре находим коэффициент теплопроводности материала (по таблице I – 51 [2]):

4)Коэффициент температуропроводности:

где:

5) Вычислим число Био:

6)

7) По Bi и Θ _пов используя номограмму П2 [1], находим:

8) По Bi и F_o используя номограмму П2 [1], находим:

9) Используя номограммы П3 и П4 [1], определим температурный критерий:

10)

11) Уточним температуру на поверхности и середине материала:

Полученные значения температур незначительно отличаются от принятых (не более 15…20 ° С).

12) Определим время нагрева в сварочной зоне:

Дата добавления: 2015-07-25