Cтраница 4
Выбор метода сварки зависит от марки стали и назначения, и не во всех случаях получаются равнозначные механические и коррозионные свойства. При определении режимов сварки необходимо учитывать склонность основного металла и металла шва к растрескиванию, что связано с физическими свойствами и структурными изменениями, протекающими в процессе нагрева металла под сварку, процессами, протекающими во время плавления и застывания литого металла, и процессами, протекающими при охлаждении в сварном металле. [46]
Полная тепловая мощность дуги Q расходуется на нагрев и плавление электродного и основного металла, нагрев и плавление электродного покрытия, рассеивание тепла в окружающую среду. Часть тепла, расходуемая на нагрев и плавление электродного и основного металла, электродного покрытия, вводимая дугой в изделие в единицу времени, называется эффективной тепловой мощностью сварочной дуги: 4Q 1 - I-U-K - h кал / с, где Л - эффективный кпд процесса нагрева металла сварочной дугой ( 0 7 - 0 8); q - эффективная тепловая мощность сварочной дуги. [47]
Величина этого расхода в значительной мере зависит от конечной температуры нагрева металла. Поскольку технологические требования обычно устанавливают определенный интервал температур, то возникает вопрос об экономически целесообразном значении температуры в этом интервале. Для правильного его решения необходимо учитывать не только процесс нагрева металла, но и его последующее технологическое использование. Так, при термической обработке металла ( закалка, отпуск, нормализация), когда далее металл не идет на механическую обработку, целесообразно нагревать металл до низшего технологически допустимого предела температуры. [48]
Большая часть работ посвящена вопросам алгоритмизации управления технологическими процессами в машиностроении и металлургии. Среди них значительное место занимают работы по алгоритмизации и автоматизации технологических процессов шлифования, выполненные кафедрой Автоматизированный электропривод Куйбышевского политехнического института и внедренные в производство с большим технико-экономическим эффектом. Ряд статей посвящен вопросам разработки алгоритмов и систем оптимального управления процессами нагрева металла в промышленных нагревательных установках. Эти статьи представят особый интерес, поскольку в - решении этой актуальной для промышленности, проблемы пока делаются только первые шаги. [49]
Окислительный период плавки совпадает по времени с операцией продувки конвертера кислородом. При подаче кислорода под давлением 0 9 - 1 4 МПа в ванне под воздействием кислородных струй и потоков выделяющихся пузырьков газообразного оксида углерода ( II) создается микрогетерогенная система металл-шлак с интенсивным массо - и теплообменом. Это ускоряет реакции окисления компонентов металлической шихты, вследствие чего выделяющеесй тепло не рассеивается в окружающую среду, а кумулируется в системе, обеспечивая интенсивность процессов нагрева металла и расплавление твердых составляющих шихты. [50]
Из формулы видно, что количество теплоты зависит от тока в сварочной цепи. Поэтому для быстрого нагрева свариваемых кромок применяют большие токи, достигающие нескольких десятков тысяч ампер. Так как электрическое сопротивление прохождению тока в месте контакта свариваемых деталей велико, то на этом очень малом участке выделяется большое количество теплоты, которое вызывает быстрый нагрев металла. С повышением температуры металла в зоне контакта его сопротивление возрастает, следовательно, еще более возрастает количество выделяющейся теплоты и ускоряется процесс нагрева металла. Таким образом, применение больших сварочных токов позволяет осуществить быстрый нагрев металла и выполнить сварку за десятые и даже сотые доли секунды. [51]
Электронагрев заготовок, являясь прогрессивным методом благодаря значительным преимуществам его перед пламенным нагревом, получает все большее применение в кузнечном производстве. Основные виды электронагрева - индукционный и контактный, важнейшими преимуществами которых являются: уменьшение продолжительности нагрева в 8 - 10 раз, снижение потерь металла на угар в 5 - 6 раз ( с 3 до 0 5 %) и улучшение качества поверхности поковок. Это позволяет уменьшить припуски металла и трудоемкость последующей обработки поковок резанием, а также повысить стойкость штампов и других кузнечных инструментов благодаря значительному уменьшению их износа из-за окалины. Кроме того, при электронагреве достигается коренное улучшение условий труда благодаря отсутствию дыма, копоти и вредных газов, загрязняющих атмосферу цеха, а также обеспечивается надежное регулирование температуры и автоматизации процесса нагрева металла. [52]
Температура нагрева играет в металлообработке чрезвычайно важную роль. При высокой температуре все металлы размягчаются, и большинство их становится пригодным для гибки, ковки, штамповки, выдавливания и прокатки. При более высокой температуре металлы плавятся. При высокой температуре также снимаются напряжения в металле; процесс нагрева металлов для этой цели с последующим охлаждением, при котором не возникает новых напряжений, известен под названием отжига. Повышение температуры стали сверх определенной точки с последующим быстрым охлаждением приводит к тому, что сталь становится более твердой и прочной, но менее пластичной. Повторный нагрев до температуры ниже критической снижает ее твердость и повышает пластичность. Весь процесс, целью которого является получение необходимых физических свойств вследствие регулирования кристаллической структуры, известен под названием термической обработки и состоит из множества вариантов, имеющих большое значение. Металлы нагревают также с целью поглощения углерода, как при цементации, или же с целью изменения состояния углеродистых сплавов, как при отжиге отливок из ковкого чугуна. [53]
Процесс передачи теплоты от продуктов сгорания к нагреваемому металлу в печи очень сложен и характеризуется большим разнообразием протекающих при этом явлений: лучистым теплообменом, гидродинамикой газов, теплопередачей конвекцией и теплопроводностью. Все эти явления тесно связаны между собой в общем процессе нагрева металла. Теплота от продуктов сгорания путем излучения и конвекции передается к стенкам печи и металлу. От нагретых стенок печи теплота излучением также передается металлу. Металл нагревается путем теплопроводности, зависящей от теплофизических свойств металла. Передача теплоты конвекцией зависит от кинематики движения газов. Таким образом, система дифференциальных уравнений, описывающих процессы нагрева металла в печи, должна охватывать все перечисленные явления. В то же время в нее не должны входить уравнения, играющие незначительную роль в окончательных процессах. [54]