Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и задачи исследования
1.1 Конструктивно - технологическая характеристика плужных лемехов, особенности изнашивания рабочих поверхностей, критерии функционального применения 8
1.2 Технологические методы повышения прочности и износостойкости лемехов при их производстве и восстановлении 19
1.3 Основные выводы и задачи исследований 25
2. Теоретическое обоснование технологии термоупрочнения плужных лемехов формированием геометрических и прочностных характеристик поверхности трения методом шаговой наплавки
2.1 Технологические факторы и критерии формирования закалочных структур в зоне термического влияния наплавленного валика 27
2.2 Влияние конструктивных особенностей рабочей поверхности лемехов на процесс взаимодействия абразивных частиц в контактном слое 40
3. Методика экспериментальных исследований, применяемое оборудование и приборы
3.1 Общая методика и структура исследований 59
3.2 Методика применения компьютерного моделирования режимов закалки лемешной стали в околошовной зоне термического влияния наплавляемого валика 61
. 3.3 Методика определения остаточных напряжений и твердости упрочняемых лемехов 63
3.4 Методика полевых испытаний упрочненных лемехов 69
4. Определение рациональных параметров упрочнения поверхности лемехов на основе моделирования условий закалки углеродистой стали в околошовной зоне термического влияния
4.1 Основные положения использования компьютерной программы расчета параметров сварочных процессов "TLASMET" 72
4.2 Определение области функционирования режимов закалки лемешной стали самоохлаждением при наплавке валиков покрытыми электродами 76
4.3 Выбор рациональных режимов наплавки лемехов одиночными валиками, обеспечивающих закалку стали в околошовной зоне термического влияния 85
5. Экспериментальное обоснование технологии термоупрочнения поверхности лемеха методом шаговой наплавки с применением электродов для сварки углеродистых сталей
5.1 Оценка технического состояния выбракованных лемехов и технологических возможностей управления твердостью упрочняемой поверхности 89
5.2 Полевые испытания упрочненных лемехов 99
5.3 Исследование остаточных напряжений 104
5.4 Технико-экономические показатели эффективности упрочняющей технологии 109
Основные выводы и результаты 111
Список использованных источников
- Конструктивно - технологическая характеристика плужных лемехов, особенности изнашивания рабочих поверхностей, критерии функционального применения
- Технологические факторы и критерии формирования закалочных структур в зоне термического влияния наплавленного валика
- Методика применения компьютерного моделирования режимов закалки лемешной стали в околошовной зоне термического влияния наплавляемого валика
- Основные положения использования компьютерной программы расчета параметров сварочных процессов "TLASMET"
Введение к работе
Актуальность темы. Развитие современной почвообрабатывающей техники характеризуется совершенствованием эксплуатационных показателей машин путем применения новых материалов, обладающих особыми свойствами, оптимизацией режимов работы агрегатов, повышением их долговечности и производительности.
Повышению долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин на основе анализа современных тенденций конструирования, эксплуатации, восстановления и упрочнения плужных лемехов посвящено множество исследований.
Плужный лемех является одной из наиболее ответственных и быстроизнашиваемых деталей, который должен обеспечивать при вспашке минимальное тяговое сопротивление, обладать достаточным ресурсом и соответствовать необходимым агротехническим требованиям.
В результате ускоренного абразивного изнашивания поверхности, опережающего изнашивания и деформации носовой части лемеха и затупления режущей кромки увеличивается тяговое сопротивление пахотного агрегата, возрастает расход топлива, снижается равномерность вспашки по глубине, влияющая на урожайность сельскохозяйственных культур.
Недостаточный ресурс лемехов увеличивает расход этих деталей в качестве запасных частей и затраты на техническое обслуживание пахотных агрегатов.
Увеличение ресурса плужных лемехов особенно актуально в условиях рыночных отношений, когда ослаблен контроль за качеством запасных частей, приобретаемых сельхозтоваропроизводителями.
Диссертационная работа выполнена по плану аспирантской подготовки на кафедре технологии материалов, надежности, ремонта машин и оборудования в ФГОУ ВПО "Брянская государственная сельскохозяйственная академия" в 2003...2006 годах в соответствии с комплексной, целевой программой по проблеме "Разработка ресурсо - и энергосберегающих технологических
5 процессов производства сельскохозяйственной продукции, технического обслуживания и ремонта сельскохозяйственной техники".
Цель исследования. Повышение эффективности упрочнения плужных лемехов методом дуговой наплавки поверхности с применением электродов для сварки углеродистых сталей.
Объект исследования;
технология термоупрочнения плужных лемехов методом шаговой наплавки поверхности одиночными валиками с применением электродов для сварки углеродистых сталей и моделированием процесса в диалоговом режиме;
показатели твердости рабочей поверхности лемехов и остаточных напряжений по результатам упрочнения и изнашивания.
Научная новизна:
предложенный способ термоупрочнения плужных лемехов шаговой наплавкой поверхности барьерными валиками с применением электродов для сварки углеродистых сталей;
технологические критерии формирования закалочных структур в зоне термического влияния основного металла и наплавленного валика;
рациональные параметры упрочнения поверхности лемехов путем моделирования условий закалки углеродистой стали в околошовной зоне термического влияния;
обоснование особенностей взаимодействия наплавленной поверхности лемеха в области контактирования почвенного пласта на основе снижения связности почвы в контактном слое поверхности лемеха;
данные по определению износов поверхности лемехов по результатам эксплуатации и полевых испытаний с учетом показателей твердости поверхности и уровня остаточных напряжений.
Практическая значимость работы. Практическая значимость работы заключается в разработке рекомендаций по технологии термоупрочнения плужных лемехов формированием геометрических и прочностных характе-
ристик поверхности трения методом шаговой наплавки одиночными валиками с применением электродов для сварки углеродистых сталей, что, примерно в 2 раза повышает наработку на лемех.
Реализация результатов исследований. Полевые испытания упрочненных лемехов проводились в СПК "Красный Рог" Почепского района Брянской области. Акт о проведении полевых испытаний приведен в приложении.
Апробация. Результаты исследований ежегодно докладывались на научных конференциях кафедры "Технологии материалов, надежности, ремонта машин и оборудования" Брянской государственной сельскохозяйственной академии в 2003-2006 годах, а также Белгородской ГСХА в 2005 году.
Основные положения выносимые на защиту:
увеличению наработки лемехов из среднеуглеродистой стали способствует снижение связности почвы в контактном слое почвенного пласта на основе формирования барьерной поверхности трения методом шаговой наплавки, термоупрочнения основного металла околошовной зоны и наплавленного валика путем самоохлаждения;
формирование наплавленных валиков в качестве барьеров на пути трения создает эффект частичного крошения и разрушения контактной поверхности почвенного пласта в активном слое почвенной массы, что способствует снижению закрепленности абразива в зоне контакта с рабочей поверхностью лемеха;
формирование наплавленных валиков в качестве барьеров на пути трения создает условия для снижения скорости перемещения частиц почвенной массы в некоторой области подошвы лемеха вплоть до нулевого уровня, что приводит к эффекту застоя почвенной массы в отдельных участках поверхности, снижению прямого воздействия движущихся абразивных частиц на основной металл в том числе за счет образования промежуточного демпфирующего слоя.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 статей, получено 2 патента РФ на изобретения.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, 5 разделов, основных выводов, списка литературы и приложений. Приведенный список литературы включает наименования. Работа изложена на 118 страницах, содержит 49 рисунков, 28 таблиц, 13 страниц приложений.
Конструктивно - технологическая характеристика плужных лемехов, особенности изнашивания рабочих поверхностей, критерии функционального применения
Повышению долговечности рабочих органов почвообрабатывающих машин на основе анализа современных тенденций конструирования, эксплуатации, восстановления и упрочнения плужных лемехов посвящено множество исследований [1 ...7 и др].
Лемешно - отвальные плуги используют для вспашки с оборотом пласта на засоренных камнями почв с удельным сопротивлением 0,1 МПа на глубину от 18 до 30 см [11,12].
Лемех предназначен для подрезания почвенного пласта, его частичного крошения и подачи почвенной массы на отвал плуга. Он должен сохранять в течение всего срока его эксплуатации основные функциональные качества, а именно способность к заглублению в почвенную массу, способность к подрезанию пласта и сохранению постоянной его толщины или хода плуга по глубине. Лемех должен обеспечивать при вспашке минимальное тяговое сопротивление и обладать достаточным ресурсом. Кроме того, лемех должен быть технологичен, прост в эксплуатации, изготовляться из относительно недефицитных и недорогих материалов
Основным фактором снижения технико - экономических показателей пахотного агрегата является износ лемеха.
Наиболее простым по конструкции является трапециевидный лемех, лезвие которого расположено параллельно спинке (рисунок 1.1). Основным достоинством этих лемехов является их технологичность, обусловленная возможностью изготовления из полосового проката. Наиболее существенным их недостатком является быстрая утрата заглубляющей способности и, как следствие, резкое снижение равномерности хода плуга по глубине.
Долотообразный лемех наиболее распространен в настоящее время для плугов общего назначения. Он имеет выступающую перед лезвием носовую часть, обеспечивающую локальную деформацию почвы и заглубление лемеха. Изготавливается из специального лемешного периодического проката в исполнениях П - 702 и ПНЧС - 702 с наплавленным лезвием или без наплавки. С тыльной стороны в зоне лезвия и носка долотообразный лемех имеет запас металла для оттяжки в область износа.
Интенсивность изнашивания лемехов при этом зависит от механических свойств почв, определяющих условия разрушения почвенного пласта.
Наибольшая интенсивность изнашивания лемехов по массе (260-450 г/га) отмечается при работе пахотных агрегатов на песчаных почвах (80-95% физического песка) с большим количеством каменистых включений [8]. При вспашке песчаных и супесчаных почв без каменистых включений интенсивность изнашивания лемешных лезвий колеблется в пределах 100-260 г/га. При обработке глинистых и суглинистых почв (менее 80% физического песка) интенсивность изнашивания составляет 2-30 г/га. Таким образом, скорость изнашивания лемехов на песчаных и супесчаных почвах в 3-4 раза выше, чем на глинистых и суглинистых.
Существенное влияние на износ лемехов оказывает макрогеометрия элементарных частиц песка, которая определяется геологическими особенностями образования почвенного массива. При прочих равных условиях интенсивность износа лемехов увеличивается с ростом остроты выступов и овальности абразивных частиц [9].
На интенсивность изнашивания лемехов существенное влияние оказывает твердость почв, снижающаяся с увеличением их влажности. Как правило, с ростом твердости почв интенсивность изнашивания повышается вследствие увеличения давлений в зоне контакта абразивной частицы с поверхностью лемеха. При вспашке суглинистого чернозема в условиях Западной Сибири, например с повышением твердости почвы от 0,8 до 2,8 МПа интенсивность изнашивания носка лемеха возрастает от 0,4 до 1,7 мм/га, а лезвия по ширине лемеха от 0,1 до 0,8 мм/га. С увеличением абсолютной влажности от 12 до 28% снижается интенсивность изнашивания носка долотообразного лемеха от 1,6 до 0,4 мм/га, а лезвие по ширине лемеха от 0,9 до 0,1 мм/га. Как видно, увеличение твердости почвы в 3 раза увеличивает интенсивность из
нашивания лемеха до 8 раз, а 2 - кратное повышение влажности почвы снижает интенсивность изнашивания лемеха многократно.
Характер изнашивания лезвий, как правило, определяется видом разрушения почвенного пласта при косом резании.
Схема разрушения почвенного пласта при косом резании [3]
В зависимости от условий резания [2] механического состава и свойств почвы, подрезанный пласт может разрушаться с образованием непрерывной сливной стружки, характеризуемой непрерывным перемещением пласта относительно лезвия в виде сплошного потока (рисунок 1.2 а) или стружки, состоящей из более крупных фрагментов типа глыб, образуемых отрывом элементов пласта от дна борозды (рисунок 1.2 б), или стружки, состоящей из мелких фрагментов, продольные грани которых образуются в зоне действия максимальных касательных напряжений (рисунок 1.2 в). При этом превалирующий вид разрушения стружки зависит от соотношения пределов прочности почвы при сдвиге и растяжении, а размер фрагментов, при равных условиях, возрастает с увеличением глубины резания [5].
Разрушение подрезанного пласта под действием напряжений отрыва с образованием крупных фрагментов почвы наблюдается в основном при вспашке сухих, влажностью менее 20%, глинистых и суглинистых почв, а также при вспашке сухих (влажностью 5-8%) супесчаных и легкосуглинистых почв. Вследствие фрагментарного контакта с образованными глыбами почвы лицевая часть лезвия лемеха изнашивается с меньшей интенсивностью (рисунок 1.3 б). Острие лезвия изнашивается более интенсивно с образованием "затылочной" фаски, при этом на острие лезвия посредством ударного воздействия почвенных глыб образуется притуплённая кромка, радиус закругления которой достигает 8 мм [5].
Затупление лезвия и образование затылочной фаски приводят к увеличению тягового сопротивления и снижению заглубляющей способности лемеха. Описанный характер износа и отказов лемеха наиболее часто встречается на распространенных суглинистых почвах. Наиболее эффективным методом повышения ресурса и функциональных качеств лемеха в этом случае является уменьшение исходного угла заточки лезвия и, как следствие, снижение размеров затылочной фаски с последующим увеличением запаса на износ по ширине лемеха.
Разрушение пласта под воздействием напряжений среза реализуется при вспашке песчаных и супесчаных почв влажностью 7-10%. Процесс резания в этом случае сопровождается перемещением большого количества мелких фрагментов почвы. Из-за высокого процентного содержания в песчаных и супесчаных почвах минеральных абразивных частиц, а также в соответствии с характером контакта лезвие и лемех интенсивно изнашиваются с лицевой стороны, уменьшая тем самым толщину лемеха и снизу со стороны острия, где образуется горизонтальная площадка (рисунок 1.3 в). Лезвие при этом остается острым на протяжении всего срока эксплуатации, а лемех сохраняет функциональные качества до предельного износа по ширине до обнажения башмака корпуса. Наиболее эффективным способом увеличения ресурса в этом случае является повышение износостойкости материала лемеха, посредством термической обработкой стального лемеха на высокую твердость, применением в качестве конструкционного материала износостойких отбеленных чугунов или путем наплавки лицевой режущей части лемеха твердыми сплавами с увеличенной толщиной слоя.
Технологические факторы и критерии формирования закалочных структур в зоне термического влияния наплавленного валика
При сварке плавлением сварной шов (наплавленный валик) образуется путем перемешивания электродного и основного металла. Свойства сварных швов определяются химическим составом и структурой металла, получаемой в результате охлаждения. Например, при дуговой сварке в металле шва в зависимости от условий охлаждения и способа сварки может образоваться как мелкозернистые так и крупнозернистые структуры. Сварному шву характерна литая структура металла первичной кристаллизации. В зоне термического влияния, примыкающей к сварному шву в пределах теплового воздействия сварочного источника нагрева, в частности, дуги и сварочной ванны основной металл получает вторичную структуру. 1 - металл сварного шва, 2 - зона сплавления сварного шва с основным металлом, З1 - зона теплового воздействия сварочного источника теплоты на основном металле.
В технологических процессах восстановления и упрочнения деталей с использованием сварочно - наплавочных методов обоснованию теплового воздействия источника сварочного нагрева на формирование служебных свойств деталей отводится особое значение, что отмечается многими авторами [15,18,19,20].
Теория и практика сварки плавлением показывает, что размеры зоны термического влияния на основном металле зависят от толщины свариваемого или наплавляемого металла способов и режимов сварки, а также источника нагрева (таблица 2.1).
Температурный интервал ликвидус - солидус для различных способов сварки плавление весьма невелик, поэтому зона сплавления при дуговой сварке, обеспечивающая прочное сплавление с основой составляет 0,08...0,1 мм[14]. С точки зрения изменения структуры и механических свойств основного металла наибольший интерес представляет участок перегрева с температурой 1100 - 1500 С. В этой зоне развивается крупное зерно, снижается пластичность и ударная вязкость. Проявляется высокая способность стали, при соответствующем содержании углерода и скорости охлаждения, к закалке и повышению твердости.
Участок нормализации охватывает часть металла с температурой 900-1100 С, благодаря перекристаллизации здесь обеспечивается получение высоких механических свойств стали.
По мере снижения температуры нагрева основного металла в околошовной зоне с температурами между критическими точками Ас і и Асз образуются структуры с мелким и крупным зерном, а далее, где максимальная температура металла не превышала 500-525 С имеет место отпуск закалочных структур и некоторое снижение предела прочности.
При этом структура и свойства металла в зоне термического влияния определяются составом стали, ее исходной обработкой до воздействия сварки.
Рассматривая среднеуглеродистые стали, закаливающиеся в условиях воздействия сварочного термического цикла, можно полагать, что участки металла, нагревающиеся при сварке выше температуры Асз, в результате последующего быстрого охлаждения приобретают структуру закалки.
Для одних условий (химический состав стали, определяющий кинетику распада аустенита; погонная энергия, определяемая способом и режимом сварки; размеры изделия, влияющие на скорость охлаждения металла при сварке и др.) конечная структура этих участков может быть получена мар-тенситной либо смешанной. Участок прилегающий к границе сплавления с температурой выше 1200 С образует более крупноигольчатый мартенсит, чем при нагреве незначительно выше Асз. Структура зоны термического влияния близка к структуре участка перегрева.
Участок зоны термического влияния, который при сварке нагревался в температурном интервале Асі - Асз после охлаждения получает структуру неполной, т.е. частичной закалки, что согласуется с классической теорией термической обработки. Твердость стали получается несколько ниже, чем в условиях полной закалки с нагревом выше Асз. Структура этих участков зоны термического влияния практически не зависит от исходного состояния металла перед сваркой. Если в исходном состоянии металл был закален, то его нагрев выше Асз (или соответственно между Асі - Асз) и последующее быстрое охлаждение приводит к образованию структур закалки. Если металл до сварки был подвергнут отпуску, то нагрев выше Асз и быстрое охлаждение вновь обеспечат получение закалочных структур.
Участки ЗТВ с температурой нагрева ниже Ас і для металла в исходном закаленном состоянии, получат отпуск при различных температурах и вы- держках. Кратковременный высокий отпуск получит участок прилегающий к участку неполной закалки. Он обычно характеризуется структурой сорбита отпуска. По мере удаления от шва температура отпуска снижается, уменьшается и общая продолжительность выдержки при повышенных температурах. Поэтому степень отпуска для закаленного металла снижается, и твердость сохраняется повышенной.
Методика применения компьютерного моделирования режимов закалки лемешной стали в околошовной зоне термического влияния наплавляемого валика
На основе изучения литературных источников, теоретических исследований, а также исходя из поставленных задач общей методикой предусматривалось проведение экспериментальных исследований по следующим вопросам: 1. Оценка технического состояния выбракованных после эксплуатации лемехов. 2. Изучение твердости, микротвердости и остаточных напряжений новых и выбракованных в результате эксплуатации лемехов. 3. Изучение микротвердости наплавленного валика, зоны закалки и микротвердости основного металла по результатам наплавки поверхности лемеха электродами для сварки углеродистых сталей в условиях регулирования сварочного тока. 4. Проведение полевых испытаний с оценкой износа по массе и наработке упрочненных лемехов по различным вариантам геометрии шаговой наплавки поверхности одиночными валиками. 5. Исследование остаточных напряжений поверхности лемехов по результатам полевых испытаний. 6. Оценка расхода топлива при полевых испытаниях термоупрочнен-ных лемехов, наплавленных по схеме формирования барьерных валиков.
Структурная схема исследований представлена на рисунке 3.1
Учитывая, что классический подход к выбору рациональных режимов наплавки и термоупрочнения изделий с использованием многофакторного планирования и аналитических методов решения тепловых задач с учетом [43...45] весьма трудоемок, для описания и прогнозирования тепловых процессов в околошовной зоне наплавляемых валиков нами принят численный метод исследований на основе современных компьютерных программ. Для этой цели использованы последние достижения в области программного обеспечения расчетов технологических параметров [50, 51, 54] сварочных процессов, позволяющих получать результаты, согласующиеся с экспериментальными данными.
Программа "PLASMET" [51] позволяет прогнозировать параметры зоны закалки основного металла в зависимости от режимов наплавки и сварки с учетом глубины и ширины околошовной зоны термического влияния.
Средняя погрешность расчетного определения не превышает 9% [51].
Критическая скорость охлаждения для лемешной стали должна быть не менее 100 "С/с. Учитывая малую толщину лемешной стали (10 мм), обеспечение критической скорости охлаждения можно прогнозировать путем ис-скуственного завышения толщины основного металла, с последующим использованием других охлаждающих сред.
Типичное время расчетов параметров закалки поверхности для одного режима не превышает 10-20 секунд.
Применяемый алгоритм решения тепловой задачи основанный на схеме подвижного источника, распределенного по поверхности плоского слоя и нормально в плоскости слоя, предусматривает возможность изменения шага интегрирования от времени, вести поиск максимальной производительности по скорости закалки, глубине и ширине зоны закалки.
Такая постановка задачи применительно к условиям ручной дуговой сварки-наплавки из литературных и других источников нам не известна и является оригинальной, существенно упрощающей методику выбора оптимальных параметров режима наплавки, ответственных за образование области закаленного металла в зоне термического влияния.
Исследование напряженного состояния рабочей поверхности лемехов до и после эксплуатации осуществлялось на основе измерения полей деформаций серийных и упрочняемых деталей.
В качестве первичного преобразователя данных использовались тензорезисторы типа КФ - 5 формы Ш (рисунок 3.3) на термостойкой бумаге пропитанной клеем ВС - 350 с чувствительным элементом из константановой фольги [37]. Датчики термокомпенсированы в интервале температур 10...120 С.
В качестве клея для наклейки тензорезисторов применялся клей «Монолит» на цианокрилатовои основе, при использовании которого, показания сохраняются неизменными в интервале температур от -50 до +50 С. Проверка дрейфа «Нуля» осуществлялась в течении трех суток в пределах допустимой нормы 0,5% от величины показания прибора.
Основные положения использования компьютерной программы расчета параметров сварочных процессов "TLASMET"
При решении различных производственных задач, связанных со сварочными технологиями, а также в процессе научных исследований, как правило, приходится решать вопросы расчета параметров режима технологического процесса, строить температурные поля, находить максимальные температуры в металле, рассчитывать термические циклы, скорости нагрева и охлаждения и искать ответы на другие вопросы, для решения которых необходимо проведение значительного объема вычислений. Аналитические методы решения тепловых задач, основанные на методе источников, в отличие от численных методов принципиально могут применяться без использования вычислительной техники, однако проведение расчетов на современных персональных компьютерах дает возможность существенно повысить эффективность работы, а именно увеличить на несколько порядков скорость вычислений и точность результатов, применять более сложные и точные модели расчетов, например, схему распределенных по поверхности и по глубине листов источников тепла вместо сосредоточенных. Использование компьютеров освобождает инженера от трудоемких и громоздких вычислений, давая возможность уделить большее внимание тщательному выбору модели расчета и анализу получаемых результатов. Автоматизация расчета параметров сварочных процессов, необходима при создании нового поколения интеллектуального технологического оборудования и гибких производственных систем.
Компьютерная программа «PLASMET» построена на базе моделей расчета, предложенных Н.Н. Рыкалиным [49] и существенно усовершенствованных В.А. Кархиным [50], а также в работах Н.А. Соснина и С. А. Ермакова [54].
При выборе оптимальных параметров сварочных процессов и родственных технологий, например, наплавки, поверхностного упрочнения, закалки компьютерная программа «PLASMET», позволяет технологу работать в диалоговом режиме и решать различные технологические задачи: - расчет температуры в заданной точке подвижной системы координат и температурных полей в металле; - расчет искомых изотерм, термических циклов, скоростей нагрева и охлаждения; - поиск оптимальных режимов, базирующихся на минимизации погонного производства энтропии и удельного тепловложения и на других принципах; - решение других тепловых задач для сварки и родственных технологий, например, наплавки, поверхностного упрочнения, закалки и других.
Для расчета температурного поля в программе использована схема подвижного объемного источника, произвольно распределенного по толщине бесконечного плоского слоя и нормально в плоскости слоя [49,50].
Управление программой производится с помощью диалоговых окон-форм, например "Поиск режима"; "Построение изотерм"и др.
Всплывающие панели сообщения и диалоговые окна информируют пользователя о ходе расчетов, о некорректно принятых условиях и ошибках ввода данных, дают рекомендации для оптимального продолжения работы и поиска режимов. Все диалоговые окна-формы программы «PLASMET» взаимосвязаны и позволяют на любой стадии поиска оптимальных режимов корректировать параметры расчетов. Обычно время расчетов находится в диапазоне 0,5...20 с на 1 точку.
Для решения тепловой задачи расчета тепловых процессов с учетом того, что при наплавке источник теплоты, как правило, является поверхностным, уравнение для аналитического расчета установившейся температуры в подвижной системе координат, предложенное В.А. Кархиным в [50], может быть преобразовано в следующем виде: где: ( - эффективная мощность источника теплоты, Вт; Л - теплопроводность металла изделия, Вт/(м-К); 5 - толщина плоского слоя (изделия), м; t0 = Rq /4а, а-температуропроводность, м /с; Rq - эффективный радиус пятна нагрева, м; V - скорость наплавки (скорость движения по оси х), м/с; tm - время действия источника теплоты, с.
При расчете режимов наплавки можно в качестве расчетной зоны, ограниченной координатами температуры плавления основного металла Тпл.0, принять зеркально отраженную относительно наплавляемой поверхности зону наплавки (рисунок 4.1 - а) при условии, что глубина h равна высоте g; ширина е = const.
