Sự truyền năng lượng nhiệt vào mối hàn

Một phần của tài liệu Nghiên cứu công nghệ phục hồi bề mặt chi tiết galê của xích máy ủi bằng hàn đắp (Trang 57 - 58)

- UTP AFDUR 350 là hợp kim cao cacbit Crôm để phủ bề mặt Dây hànđược thêm vào các hợp kim có khả năng chịu mài mòn cao và tác động vừa phải Đồng thời có

3.8.4. Sự truyền năng lượng nhiệt vào mối hàn

Trường nhiệt được sinh ra bởi nguồn nhiệt chuyển động là một trường 3 toạ độ: phương theo hướng hàn, phương vuông góc với hướng hàn và phương vuông góc với bề mặt hàn. Tuy vậy, trong nghiên cứu và tính toán khi áp dụng phương pháp hàn tự động hàn phục hồi các chi tiết bề mặt Galê, trường nhiệt cũng được đơn giản hoá đi một chút do các nguyên nhân sau:

- Năng lượng từ nguồn nhiệt hàn được cung cấp một cách ổn định với một dải tốc độ không thay đổi.

- Nguồn nhiệt cung cấp chuyển động với một tốc độ không đổi theo một đường thẳng song song với hướng hàn.

- Mặt cắt ngang của mối hàn có kích thước không đổi.

- Sự ảnh hưởng của việc bắt đầu và kết thúc mối hàn có thể bỏ qua được

Dưới các điều kiện này, sự phân bố nhiệt độ theo thời gian tại bất kỳ mặt cắt ngang nào dọc theo hướng hàn đều giống nhau. Như vậy sẽ làm giảm bớt sự phức tạp trong việc xác định chu trình nhiệt hàn, lúc này có thể giải quyết việc xác định chu trình nhiệt hàn bằng hai toạ độ.

Nếu có bất kỳ một trong bốn điều kiện trên không được thoả mãn, sẽ không cho phép việc đơn giản hoá tính toán chu trình nhiệt thành dạng hai toạ độ, lúc đó cần phải tính toán chu trình nhiệt theo 3 toạ độ.

Một chu trình nhiệt đặc trưng trong qúa trình hàn sẽ diễn ra như sau: Nhiệt độ tại một điểm của vật hàn sẽ tăng lên rất nhanh bởi tác động của nhiệt lượng cung cấp từ nguồn nhiệt của hồ quang. Tốc độ tăng nhiệt độ sẽ tỉ lệ nghịch với khoảng cách từ điểm tính toán đến đường tâm của mối hàn. Khi nhiệt độ tăng lên tới nhiệt độ đỉnh, quá trình nguội bắt đầu. Tốc độ nguội cũng thay đổi tỉ lệ nghịch với khoảng cách tính từ đường tâm mối hàn. Sau đó tốc độ nguội sẽ giảm dần theo thời gian. Ví dụ ta khảo sát chu trình nhiệt của các điểm T1- T5 ở mặt trên và mặt đáy mối hàn tại cùng một thời điểm và có khoảng cách đến đường tâm mối hàn tương ứng là y = 1; 1,5; 2; 2,5; 3 cm.

Chu trình nhiệt hàn của các điểm có khoảng cách khác nhau so với đường tâm mối hàn được thể hiện trên Hình 3.4

Hình 3.4

Chu trình nhiệt thay đổi theo từng vị trí của mối hàn, sự thay đổi này phụ thuộc chính vào nhiệt lượng truyền vào vật hàn, hình dáng hình học của mối hàn cũng như các đặc tính của vật liệu.

Sự phân bố của nhiệt độ đỉnh tại vùng lân cận của đường tâm mối hàn sẽ xác định cả kích thước và hình dạng hình học của bể hàn cũng như vùng ảnh hưởng nhiệt.

Tại những vùng mà nhiệt độ đỉnh không vượt quá nhiệt độ nóng chảy, vật liệu sẽ vẫn duy trì ở trạng thái rắn trong toàn bộ chu trình nhiệt, lúc này nhiệt lượng được truyền bằng hiện tượng dẫn nhiệt, chỉ có vùng bể hàn là nhiệt được truyền bằng đối lưu. Nhiệt từ bể hàn bị thất thoát ra môi trường xung quanh bằng các hiện tượng bốc hơi, sôi và bức xạ. Nhiệt thất thoát ra kim loại cơ bản vùng lân cận bởi hiện tượng dẫn nhiệt của vật liệu. Đây là một hiện tượng rất phức tạp và là một yếu tố cực kỳ quan trọng để xác định chiều sâu ngấu của mối hàn.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu công nghệ phục hồi bề mặt chi tiết galê của xích máy ủi bằng hàn đắp (Trang 57 - 58)

Tải bản đầy đủ (PDF)

(139 trang)