где Фп.д. — мощность, воспринимаемая покрытием непосредственно от плазмы дуги; Фр.ст — тепловой поток, вводимый в покрытие от электродного стержня. В свою очередь, тепловой поток, поступающий в электродное покрытие от стержня, складывается из тепловой мощности Фп.к передаваемой в стержень от активного пятна дуги через электродную каплю, и мощности рйп. выделяемой в результате прохождения тока по электродному стержню:

Фп.ст = Фп .и + Рйп-(3.22)

При этом джоулевым теплом, выделяющимся в результате прохождения тока по электродному покрытию, можно пренебречь, так как его омическое сопротивление на несколько порядков выше, чем сопротивление железа [258]. Поэтому электрический ток в покрытии можно не учитывать.

I В соответствии с принятой схемой сварки и распространения тепла можно заключить, что основная часть тепловой энергии, необходимой для нагрева и расплавления покрытия, обеспечивает-Ься, главным образом, дугой. I Тепловую мощность, вводимую в покрытие вследствие процессов, происходящих в сварочной дуге, можно оценить по выражению

Фп.д = Л,/св£Лвт,(3.23)

где Л] — коэффициент пропорциональности; кат —• длина (высота) втулочки из покрытия.

I Длина втулочки, образующейся из неоплавившегося покрытия на торце электрода в большинстве случаев (например, при ручной дуговой сварке короткой дугой (опиранием), определяет длину дугового промежутка. Она пропорциональна толщине и условной температуре плавления покрытия и обратно пропорциональна его теплопроводности,

Лвт = К'Кы_пь„,(3.24)

где К' — коэффициент пропорциональности, учитывающий условную температуру плавления покрытия и его теплопроводность; Км.п — коэффициент массы покрытия.

I Длина втулочки из покрытия, поглощающей энергию от дуговой плазмы, со-

ставляет обычно несколько миллиметров, аксиальную напряженность электрического поля можно принять Е » 1 В/мм [316]. Тогда мощность, поглощаемая единицей массы покрытия, составит, по приближенным оценкам [316], порядка 10е Дж/кг.

А. А. Ерохин предлагает для расчета тепловой мощности дуги, расходуемой на плавление электродного покрытия, следующую зависимость [49]:

Фп.д = Км п"ст*.3-25»

где х — затраты тепла на нагрев и плавление покрытия (шлака) в дуговом промежутке.

Тепловую мощность, передаваемую электродному покрытию от стержня через каплю, можно определить по формуле [316]

Фп к = nd^„ (Тпл - Г0) (аст/ап)"!. (3 26)

где ^п — теплопроводность покрытия; аст — коэффициент диффузии для металла стержня; а„ — коэффициент диффузии для покрытия.

Зависимость для определения величины Ра„ приведена ниже (см. формулу (3.57)).

Составляющую тепловой мощности (теплового потока), передаваемой стержнем в покрытие[3161

фп.ст Ю = l'™ « PrSiiCpn \Т„ (0 - Тй\, (3.27)

где р„ и S„ — плотность и площадь поперечного сечения покрытия; ТС7 — средняя температура центральной части стержня электрода.

В формуле (3.27) величиной Т„ учитывается мощность, поступающая в покрытие от энергии дуги, и мощность от прохождения тока через электродный стержень.

Уравнение (3.26) применимо, когда глубина ввода тепла в покрытие незначительна по сравнению с толщиной покрытия. В противном случае в работе [3161 предлагается рассчитывать величину Фп.к по формуле

фп.к = ^сАтД7'(р-р(,), (3.28)

где р — положительный корень уравнения,

Р2 + РРо [А - 1) - Api (В + 1) = 0;