где х — расстояние от торца электрода до участка, нагреваемого дугой, см;

ы — скорость плавления электрода (скорость подачи его в дугу), см/сек;

Тт — температура подогрева электродного стержня током, °С; Тк — температура нагреваемого дугой торца электрода, °С.

Условно считаем Тк равной средней температуре капель

(для стали Тк = 2300 2500 °С).

/,/ 1,2 1.3 1,4 1,5 1.61 1.6 \ 2 2,2 \ 2,б\3 3.5 4 |5 1,7 1,9 2.4 2,6 4,5

10 2050 т .„

Рис. 76. Номограмма для расчета нагрева стальных электродов током-

Пример 6. Определить характер распределения температур у оплавленного торца электрода в начале горения дуги и к концу плавления, длящегося = 80 сек, если Т0 = 0; / = 310 а; покрытие УОНИ-13; ток постоянный; Ах = 6 мм. Длину огарка электрода к концу его плавления будем считать равной 50 мм. Длина расплавленной части ¿ = 450 — 50 = 400 мм = 40 см. Средняя скорость расплавления электрода

41 — = 0,5 см/сек. ни

Принимая Тк = 23С0 °С; а = 0,06 см2/сек, найдем значения Т (*) в начале плавления из выражения (IV.39) для х = 0,2 см и х = 0,5 см. При этом будем иметь в виду, что в начальный момент Тт = Т0 = 0, Тогда

Т (г) = 2300*? °'06 = 230Ое-8,3х;

Г (0,2) = 2300е-8'3*0'2 = 2300-Х-— ■= 2300 ~ = 437 °С;

2 72і.ьь5(25

Т (0,5) = 0,5 °С.

К концу плавления начальная температура электрода Т0 повысится в результате нагревания его протекающим током. Значения Тт найдем из выражений

(1У.36)-(1У.38).

Выбираем постоянные:

А = 2,4 . Ю-2 мм2 • °С/(ог - сек); О, = 200 °С; т = 2,5 мм3 • °С/а2;

'=^ = ЗТПТР~ 11 аІММ*' ^ = 2,5-6. 11== 1815 °С.

Тир 18152,4 ■ Ю-2оп _

Т5Г=Ш*9''; 1' =-гХ^-ОЛ+1)80 «1.3.

Из выражения (IV,36) находим, что Тт = 370 °С.

Можно, пользуясь номограммой рис. 76, для -=~? = 9,1 и «(= 1,3 иайти

~ « 1,85, откуда Гт = 200 • 1,85 = 370 °С.

Температуру стержня в конце плавления электрода с учетом подогрева определим по формуле (IV.39):

Т (*) = (Тк — Тт) Г 0 + Тт = (2300 — 370) е-8-3"* + 370 = 1930e~8-3j: + 370; Т (0,2) = 1930 . 2.718-8,3,0'2 + 370 = 368 + 370 = 738 °С; Т (0,5) = 1930 • 2,718—4'15 -f 370 = 371 °С.

Расплавление электрода. Тепло, вводимое дугой в электрод, составляет часть общего тепла дуги и расходуется на повышение теплосодержания металла электрода от начальной температуры до средней температуры капель.

Если обозначить количество тепла, вводимого дугой в металл электрода за единицу времени, q3, кал/сек, а полную тепловую

мощность дуги q =0,24 VI, то отношение — = т\э, где tj,—коэффициент полезного действия нагрева электрода дугой. Тогда

Яэ = Пз = 0,24 Шъ.(WAO)

Это количество тепла расходуется на нагрев расплавленного за единицу времени электродного металла от температуры Тг до температуры капель Тк;

9Э = wFi (SK — ST) кал/сек.(IV.41)

Здесь SK — теплосодержание расплавленных капель электродного металла, кал/г;

Sr — теплосодержание электродного металла при начальной температуре Тт — температуре подогрева электродного стержня током, кал/г;