Сп.к = { Фп.к «) Ô

О = Ф i ■ "*п.д ^п.д'св"

(3.41)

(3.42) (3.43)

(3.44) (3.45)

ляются по формулам

^л.к Pi.k'ci

где 3д, Qcr — тепловая энергия, получаемая электродом вследствие процессов, соответственно происходящих в дуге и при прохождении электрического тока через стержень; QK — энергия дуги, поглощенная каплей на торце электрода. Отметим, что в выражении (3.4) не учтена тепловая мощность, теряемая при переносе капель.

Согласно А. А. Ерохину [50], потери теплоты за время сварки, вызванные отрывом от торца и переходом в сварочную ванну части расплавленного металла (перенос капель), составляют

Qp = eoFT^ J (1 + З^Г^О-*'" dt, (3.46)

где А2 — постоянная.

Последнее выражение получено в работе 150] при допущении, принятом для упрощения расчетов, что температура окружающей среды Тс = 0.

Определив тепловую энергию Qp из выражения (3.46), и отнеся ее к массе капли, получим [50]

3eof

(3.47)

где/к„ — средняя масса переходящих капель; с — теплоемкость металла.

По оценочным расчетам А. А. Ерохи-на, потери тепловой энергии зависят от типа переноса (с увеличением массы переходящих капель они возрастают) и относительно малы [50].

Потери тепла на излучение Сл.п и конвекцию Qkc-нв.п с наружной поверхности покрытия в окружающую среду опреде-

?л.п (0 = J Рл.п (0 dt;c3-48)J

î

,.„ (t) dt. (3.49J

ТеПЛОВЫе МОЩНОСТИ Р„ И Яконв-п можно

определить из выражений

рл.п М = (0 о \Т*„ (0 - То]; Р-50»

Рконв.п » = **А (О Р [7"С1 (Г) - Т0], (3.51)

где Р — коэффициент теплопередачи для естественной конвекции. Для расчетов можно принимать Р = 10 В/(м2 • °С) [316].

В последних выражениях посредством^ температуры Гст учитывается энергия, выделяемая в стержне вследствие прохождения электрического тока (кроме энергии, поступающей от дуги).

Передача тепла, выделяющегося при| прохождении электрического тока. Тепловая энергия ()и, выделяемая при прохождении тока через электродный стержень, вызывает постепенное повышение температуры электродного стержня и капли, а также вследствие теплопередачи — температуры покрытия электрода (см. рис. 94, б):

С» = СПст + 2ЙП.(3-52)]

При сварке покрытыми электродами стабильный процесс сварки обеспечивается только тогда, когда верхний конец электрода, контактирующий с электрододер-жателем, не должен размягчаться до полного сгорания электрода. В связи с этим при ручной дуговой сварке температура нагрева электрода и плотность тока в нем строго ограничены. Поэтому влияние выделяемой мощности, вызванной нагревом электрода от прохождения тока, на скорость плавления электрода незначительно [50, 316] и составляет по приближенным оценкам менее 1 %.

Энергия, получаемая в результате выделения джоулева тепла в электродном стержне, имеет вид

Ра (0 dt,