Билет №8:
1. Методы решения дифференциального уравнения теплопроводности. Для сварки применяют два метода решения: 1)Аналитический (метод источников). По методу источников действие сварочного источника тепла рассматривается как суммарное действие нескольких мгновенно действующих источников. Полученное в результате такого рассмотрения решение является математической моделью температурного поля при заданных условиях. 2)Электромоделирование. При электромоделировании температурного поля пользуются аналогией температуропроводности и электропроводности. Эта аналогия основывается на том, что физическая сущность передачи тепла и электроэнергии в твёрдом теле одинакова. Энергия передаётся за счёт движения частиц тела. Тепловой поток аналогичен плотности тока. Аналогом коэффициента теплопроводности является проводимость среды, градиенту температур – градиент потенциалов.
Фурье:
; Ом:
. Моделирование производят, пропуская
ток через электропроводную бумагу. В
различных точках измеряют электрические
потенциалы, строят эквипотенциальные
линии, которые являются эквивалентами
изотермам. С помощью критерия подобия
значения электрических потенциалов
пересчитывают в температуру.
2. Сущность и основные параметры режима лазерной сварки. Излучение лазера с помощью оптических систем может быть сфокусировано в пятно диаметром в несколько микрометров или линию и т.д. Световой луч может быть непрерывным или импульсным. При импульсном луче сварка происходит отдельными или перекрывающимися точками.
Основными параметрами луча лазера являются его мощность, длительность импульса и диаметр светового пятна на свариваемой поверхности. Расфокусировка луча так же влияет на глубину проплавления основного металла. При положительных расфокусировках глубина проплавления изменяется более резко. Поглощение световой энергии основным металлом зависит от состояния его поверхности, поглощательной способности. Высокая концентрация теплоты в световом пятне лазера позволяет практически все металлы довести не только до расплавления но и до кипения. Поэтому его можно использовать для сварки тугоплавких металлов.
3.
ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ - это
притяжение или отталкивание двух
проводников при протекании по ним токов
соответственно одного или разного
направления в результате взаимодействия
электромагнитных полей индуцированных
токами в проводниках .
Сила взаимодействия проводников
определяется соотношением:
,
где К = 2∙10-7,
I
– ток, l
– длина взаимодействующих проводников,
h
– расстояние между ними, α – угол между
проводниками в плане. Электродинамические
силы при К.С., учитывая, что сварочные
токи достигают 5000…100000А, могут превышать
2000Н на каждый метр длины вторичного
контура. Они являются главной угрозой
работоспособности контактных машин,
интенсивно разрушая вторичные контура,
трансформаторы, способствуя выплескам
жидкого металла при Кт, и препятствуя
сжатию деталей при Кт , Кш. Для борьбы с
электродинамическим эффектом гибкие
элементы вторичного контура стационарных
машин подпружинивают, а вибрирующие
вторичные обмотки силового трансформатора
вместе с первичными обмотками пакетируют
эпоксидным компаундом. Для уменьшения
износа при электродинамических рывках
гибкие водоохлаждаемые жилы вторичного
контура подвесных клещей расчленяют
на три части, чередуют меду собой жилы
прямого и обратного направлений и
помещают в общий шланг.