я™ толщиной 6 с п°л«ьш проплавлением. Воспользовавшись видоизмененным уравнением (ІУ.30)"^пользовавшись

при у = 0 получим откуда

я и - — —т==е Аа{

^(0.0Д--(1У.66а)

Из уравнения (ІУ.бб)

^__4о У1ыЦ [г (О, і) — г0і

Подставим это значение в выражение (ІУ.бба).

аТ (О, 0ди і р»У (4**с?)Я/2 [Г(0. О -

Ш~ Ш ~«7„/иЬ2( °"

Из формул (IV.65) и (1У.67) очевидно, что для снижения скорости охлаждения шва и околошовной зоны нужно увеличить Т0 (за счет предварительного или сопутствующего подогрева изделия) и одновременно повысить погонную мощность дуги.

Пример 9. Рассчитать минимальную температуру предварительного подогрева при наплавке прокатных валков из стали 55Х, которая позволяет избежать появления закалочных структур, если режим наплавки следующий: / = 650 а; и = 30 в; у=16 м/ч = 0,445 см/сек. Примем X = 0,1 кал/(см • сек ■ "С); 1)и = 0,7. Для стали валка при Т— 700 "С критическая скорость охлаждения, дающая закалочные структуры, ш(ф = 20 °С/сек.

Определим эффективную мощность:

ди = 0,24/6,у]и = 0,24 ■ 650 ■ 30 • 0,7 к 3280 кал/сек. Воспользуемся выражением (1У.65):

ц,_-2**р[Г(0, 0-Тв1» Яи '

П°. *-Т,-УМ- 1^ з.?Г,А«5*^

Г0 = 700 — 480 = 220 "С

Таким образом, закаленный слой не будет возникать при подогреве наплавляемого валка до температур выше 220 °С.

Пример 10. Определить мгновенную скорость охлаждения шва при наплавке массивного стального валика для Г„„ = 700 °С, если наплавка ведется на таком

режиме: У =600 а; и =32 в; V = 20 м/ч = 0,556 см/сек Примем Х = М= 0,1 калЦсм • сек • "С); т]„ = 0,7.

В данном случае нас интересует скорость охлаждения при температуре ' = ткр- Примем температуру окружающей среды Т0 = 20 °С; о0 = 0,24/(/г,„ = = 0,24 • 600 ■ 32 • 0,7 к 3220 кал/сек.

Подставив эти значения в уравнение (1У.65), получим

2 - 3,14 - 0,1 ■ 0,556(700 — 20)г 3220

= 50 °С/сек-

Пример 11. Установить, при какой минимальной погонной энергии в металле юва и околошовной зоны детали, свариваемой в стык за один проход, не возникают закалочные структуры, если критическая скорость охлаждения для данной марки стали шкр = 20 °С/сек при Т =680Х; Х = 0,1 калЦсм ■ сек • °С)-= 0,06 . 7,8 я 0,47 кал/см3.

Из уравнения (IV.67)

Приняв Т0 = 0, получим

'2-3,14 -0,1 -0,47 У' 20 ~~~)

6803/2 к 2120 кал/см.

Зная величину погонной энергии, можно задаться током или скоростью сварки и определить остальные параметры режима.

Расчет длительности нагрева выше данной температуры проведем для следующих наиболее важных случаев:

1)наплавка валика на массивное тело;

2)однопроходная сварка листов в стык.

Если интересующая нас точка имеет термический цикл, изображенный на рис. 85, то гн — длительность нагрева точки выше некоторой температуры Т — представляет собой разность времени

На рис. 85 принято, что

Ттах — максимальная температура цикла, °С;

Т0 — начальная температура , °С. Расчет нужно вести по следующим формулам1; 1) для наплавки валика

(1У.68)

1 Схема расчета и расчетные выражения приведены без обоснования. Подробнее см. работу [22].