Рис. 95. Типичная зависимость расплавляемой длины электрода (/ — расчетная, 2 — экспериментальная) и температуры центральной части стержня от времени сварки электродами с основным покрытием (ds = 3,25 мм, /св = 133 А; постоянный ток обратной полярности) |316|.

стержня, имеет ВИД [316]

фст('1. «■ =

= - РсАт Сэ « -'» (У) j Нпл-Н«) ■

(3.18)

где рст — плотность металла электродного стержня; sct — площадь поперечного сечения стержня. При этом Фст будет меняться с изменением времени 1Л если фс1 переменно, фст = фс1 при постоянном значении фст.

На рис. 95 показана типичная зависимость температуры центральной части стержня и расплавляемой длины электрода от времени сварки, полученная в работе 13161 без учета нагрева стержня проходящим током (т. е. при допущении Т„ = Т0 — const). Здесь же представлены экспериментальные величины Д/э. Тангенс угла наклона кривой Д/э =

= / (4в). пропорциональный фс1 (см. формулы (3.17) и (3.18)), постоянен, следовательно, он не зависит от времени для данного электрода. С другой стороны, наклон аналогичной кривой, полученной в результате эксперимента, с течением

времени изменяется (величина й/э/о7 растет), что вызвано воздействием джоулева тепла, выделяющегося вследствие прохождения тока по электродному стержню. Поскольку тангенс угла наклона рассматриваемой кривой пропорционален скорости плавления, то из данных рис. 95 следует, что скорость плавления электрода при увеличении времени сварки повышается. Поэтому при подсчете общей тепловой энергии, сообщаемой электроду, составляющую мощности теплового потока, вызванного выделением джоулева тепла, следует учитывать.

Для определения мощности теплового потока можно использовать также формулу [183]

Фст = «0 5стРст - #гт)• (3-19)

где Нк — теплосодержание металла отрывающихся капель; Яст — теплосодержание металла стержня от нагрева проходящим током,

= \с„(Т')(1Г(3.20)

где сст — средняя удельная теплоемкость металла стержня в интервале температур Т0 — Т; Т0 и Т — начальная (293 К) и конечная температура нагрева стержня

Передача тепла электродному покрытию. Нагрев и плавление покрытия происходит вследствие передачи ему тепла, выделяющегося в дуге и в электродном стержне. Тепловой мощностью, передаваемой покрытию непосредственно от расплавленного металла электродной капли, по мнению авторов работы [316], можно пренебречь, поэтому с целью упрощения при рассмотрении тепловых процессов при ручной дуговой сварке мы учитывать его не будем.

На внешней стороне покрытия тепловой поток, возникающий от нагрева покрытия, уносится в окружающую среду излучением и естественной конвекцией.

Тепловую мощность, поглощаемую покрытием, можно определить из выражения

Фп = Фп.д + Фп.ст.(3.21)