И газовой сварке

Нагрев при дуговой сварке. Электроэнергия сварочной дуги превращается в дуговую. Тепловая мощность дуги составляет 0, 24 U·I кал/с, где 0, 24 кал/Вт·с – коэффициент перевода из электротехнических единиц в тепловые; U·I – напряжение и ток дуги.

Эффективная (действующая) тепловая мощность дуги всегда меньше ее полной мощности на величину непроизводительных потерь тепла в окружающую среду, разбрызгивание, нагрев электрода и т. д.

Эффективный коэффициент полезного действия показывает, какая часть тепла используется на расплавление металла – К_э. При сварке металлическими электродами К_э = 0, 7…0, 75; при сварке под флюсом К_э = 0, 8… 0, 95.

Нагрев при электрошлаковой сварке осуществляется за счет расплавленного, сильно перегретого токопроводящего шлака, который находится в зазоре между свариваемыми деталями. Температура шлака превышает 2000 ⁰С. При прохождении электрического тока от электрода к расплавленному металлу происходит преобразование электрической энергии в тепловую. Тепловая мощность, так же, как и при электродуговой сварке, равна 0, 24 U·I кал/с. Почти вся электрическая мощность расходуется на расплавление шлака, электрода и кромок основного металла.

Нагрев газокислородным пламенем. Газокислородное пламя применяется для сварки, резки, наплавки и пайки металлов уже более ста лет. Основное значение в процессе сварки имеет ацетиленокислородное пламя. Наивысшая температура ацетиленового пламени сосредоточена на небольшом участке, на расстоянии 2…5 мм от конца ядра и составляет 3100…3200 ⁰С. Участок пламени с этой температурой и используется при газовой сварке (рис. 2).

Газовое пламя является рассредоточенным источником теплоты, поэтому нагревает металл плавнее, медленнее, чем сварочная дуга, образуя при этом сравнительно широкую зону термического влияния около шва, ослабляя сварное соединение.

1 – ядро пламени; 2 – восстановительная зона; 3 – факел пламени

Рисунок 2 – Сварочное пламя