Расчет времени нагрева металла

 

Методическая зона

 

Температурный критерий поверхности заготовки:

 

 

Для углеродистой стали при средней по массе температуре металла

 

,

 

 

По приложению 9 [2] с. 363 находим теплопроводность , коэффициент температуропроводности .

 

Критерий Bi при двухстороннем нагреве определяем по формуле:

 

 

, следовательно, тело термически массивное и время нагрева заготовки рассчитываем по формуле:

 

 

Где  – критерий Фурье,

 

 

По найденным значениям  и  по номограммам на рис. 22 [2] для поверхности пластины находим критерий Фурье.

 

 

тогда время нагрева заготовки в методической зоне печи равно:

 

Находим температуру центра сляба в конце методической зоны. Согласно номограмме на рис. 24 для центра пластины при  и  температурный критерий . Теперь легко найти температуру центра сляба по формуле:

,

 

Определение времени нагрева металла в 1-ой сварочной зоне

 

Находим среднюю по сечению температуру металла в начале 1-ой сварочной (в конце методической) зоны.

 

,

 

 

Находим температурный критерий для поверхности заготовки по формуле:

 

 

Средняя температура металла , согласно приложению 9 [2] теплопроводность углеродистой стали равна , коэффициент температуропроводности .

 

Критерий Biпри двухстороннем нагреве определяем по формуле 11

 

 

При определении средней температуры металла в 1-ой сварочной зоне было принято, что температура в центре в конце зоны равна 850 . Теперь по номограмме на рис. 22 [2]находим критерий Фурье .

 

Время нагрева заготовки в 1-ой сварочной зоне методической печи определяем по формуле 12

 

 

Определим температуру в центре сляба в конце 1-ой сварочной зоны. По номограмме на рис. 24 [2] при значениях  и  находим значение 0,8, с помощью которого определяем.

Определение времени нагрева металла во 2-ой сварочной зоне.

 

Средняя температура металла в начале 2-ой сварочной зоны равна.

 

 

Температурный критерий для поверхности заготовки в конце 2-ой сварочной зоны равен.

 

 

При средней температуре металла в зоне ,согласно приложению 9 [2] теплопроводность углеродистой стали равна , коэффициент температуропроводности .

 

Критерий Bi при двухстороннем нагреве определяем по формуле 11

 

Теперь по номограммам на рис. 22 [2] находим . Время нагрева металла во 2-ой сварочной зоне определяем по формуле 12

 

Температура центра сляба в конце 2-ой сварочной зоны определяем по номограмме на рис. 24 [2] при значениях  и  находим значение 0,4, тогда

 

Определение времени томления металла

 

Перепад температур по толщине металла в начале томильной зоны составляет

 

.

 

Допустимый перепад температур в конце нагрева составляет .

 

Степень выравнивания температур равна

 

 

 

При коэффициенте несимметричности нагрева, равном  критерий  для томильной зоны согласно номограмме на рис. 19 (кривая 3) равен .

 

При средней температуре металла в томильной зоне , согласно приложению 9 [2] теплопроводность углеродистой стали равна ,коэффициент температуропроводности .

 

Время томления определяем по формуле 12

 

Полное время пребывания металла в печи равно

 

, ч