Теплопроводность металлов

 Выравнивание температуры в неравномерно нагретом теле путем отдачи теплоты более нагретыми частями тела менее нагретым частям тела называется теплопроводностью. Значения температуры в данный момент во всех точках пространства называются температурным полем. В теле температурное поле удобнее характеризовать изотермами. Изотермическая поверхность — геометрическое место точек тела, имеющих одинаковую температуру.

 Перемещаясь в поле по определенному направлению замечаем, что температура непрерывно изменяется.

 При каких же условиях и как изменяются изотермы температурного поля при сварке:

 1) при увеличении скорости сварки области, нагретые выше определенной температуры (например, выше 600° С), уменьшаются по площади, а соответствующие изотермы суживаются в направлении, перпендикулярном к оси шва, и сгущаются впереди дуги;

 2) с увеличением эффективной мощности дуги области, нагретые выше определенной температуры, расширяются;

 3) при постоянном значении погонной энергии изотермы суживаются впереди дуги и удлиняются за ней.

 На характер температурного поля влияют теплофизические свойства металла. С увеличением теплопроводности изотермические поверхности, при прочих равных условиях, все больше приближаются к окружности с центром, расположенным по оси электрода. Металлы, имеющие большую теплоемкость и теплопроводность, требуют для сварки более мощных источников нагрева.

 В начальный период сварки тепловой процесс носит характер неустановившегося теплового процесса. Под неустановившимся тепловым процессом подразумевают такой процесс, при котором количество теплоты, поступающей от сварочной дуги, больше количества теплоты, отводимой за счет теплопроводности, причем в этот период сварки температура точек, находящихся на определенном расстоянии от дуги, повышается. Период, при котором происходит повышение температуры некоторых точек свариваемого

изделия, называется периодом тепло насыщения. По истечении некоторого времени количество теплоты, поступающей от источника, будет равным количеству теплоты, отводимой изделием. Процесс, в котором поступление количества теплоты равно отводимому количеству теплоты, называется установившимся тепловым процессом.