Так как нас интересует только максимальная длина ванны на поверхности изделия, т. е. расстояние между точками Л и Б (рис. 78), лежащими на оси X, то положим /? = 0. Тогда

Определим время гж пребывания в жидком состоянии каждого элемента, лежащего на оси X, т. е. гж — время прохождения дуги от Б до Л. Поскольку в точках Б и Л температура Т — Тпл, то, подставив Г™ в предыдущее уравнение, получим

откуда

(IV.48)

, заменяя Рг = 2i¿KvJ, , будем иметь

(ІУ.49)

т. е. время пребывания в жидком состоянии каждого элемента, лежащего на оси шва, пропорционально погонной энергии. Зная ^ж и скорость о сварки, найдем длину /, ванны:

0,24 т;и

получим

т. е. длина сварочной ванны при наплавке валика на массивное тело пропорциональна мощности дуги. Такая зависимость сохраняется и для наплавки валиков на стальные листы.

Пример 7. Определить длины сварочных ванн при наплавке валика на массивное тело из меди, алюминия, малоуглеродистой и аустенитной сталей. Наплавка ведется на одинаковом режиме: / = 700 а, и = 35 в, -ци = 0,7.

Средние значения ТпЛ и 1 для некоторых металлов

Средние значения теплопроводностей Х и температур плавления Тпл, приятые для расчета, приведены в табл. 20.

Используя формулу (IV.50) и данные табл. 20, получим

ди = 0,24/с/-]и = 0,24 • 700 • 35 ■ 0,7 к 4100 кал/сек;

■ 0,66 см;

меди 2 • 3,14 • 0,9 ■ 1100 4100

алюм 2 - 3,14 • 0,65 • 650 4100

-малоугл 2 • 3,14 • 0,09 ■ 1500 4100

1,54 см, — 4,9 см;

к 7,25 см.

-ауст 2 • 3,14 • 0,06 • 1500 Эти значения ориентировочные, так как здесь не учитывалось изменение ■»],,.

Тепловая эффективность процесса проплавления. Сварочный шов или наплавленный валик представляет собой сплав основного и электродного металлов. Соотношение этих металлов может характеризоваться площадями наплавки FH и проплавления Fnp (рис. 79).

Зона расплавления основного металла оценивается тремя показателями:

HIB — относительной глубиной проплавления;

FnplHB — коэффициентом полноты; Fnp/Fi, — коэффициентом площадей.

На проплавление основного металла расходуется только часть тепла дуги. Тепло, затраченное дугой на проплавление основного металла в единицу времени, или тепловую мощность, затрачиваемую дугой на проплавление, можно подсчитать, зная объем проплавляемого за единицу времени

металла V = Fnpv, его плотность у и теплосодержание 8„л, кал/г, металла, соответствующее температуре плавления. Тогда

gnp = FnpvSwif кал/сек.(IV.51)

Отношение тепловой мощности, затрачиваемой на проплавление, к полной тепловой мощности дуги называют полным тепловым коэффициентом полезного действия rjnp:

Рис. 79. Геометрические параметры сечения сварного шва

_ 9пр_. fnp"TSr

Процесс расплавления основного металла можно разделить на две стадии:

1) нагрев основного металла за счет тепла дуги; при этом в металл идет не все тепло дуги, а лишь та его часть, которую оценивают эффективным к. п. д. т)„;