Дайте определение понятия, что такое «полубесконечное тело»

Типы распространения тепла в металле, нагреваемом сварочной дугой, весьма разнообразны. На эти процессы влияют размеры и форма свариваемых изделий, условия их теплообмена с окружающей средой, тепловая мощность сварочной дуги, распределение её теплового потока по поверхности и глубине изделия.

Расчет распространения тепла в металле при сварке должен установить основные закономерности этого процесса и выявить влияние этих факторов. Для расчета процесса нагрева и охлаждения металла изделия при дуговой сварке необходимо выбрать подходящую расчетную схему, выделяющую основные особенности рассматриваемого процесса и пренебрегающую второстепенными. Учет второстепенных особенностей в расчетной схеме процесса часто существенно осложняет решения, так что их практическое применение становится неэффективным.

Н. Н. Рыкалин предложил термин «полубесконечное тело». С точки зрения формулировок чисто математических термин «половина бесконечности» является абсурдом, но с точки зрения прикладного изучения процесса распределения тепла при сварке - это вполне логичный термин, так как тело в практическом масштабе имеет одно ограничение - плоскость с точкой подвода теплового потока. Далее по всем трём координатным плоскостям тело в практическом смысле не ограничено. Это допущение существенно упрощает процесс изучения нагрева при сварке, т. к. Разогретый металл концентрируется в ограниченном объёме с минимальной внешней поверхностью, что даёт нам основания пренебречь конвекционными потерями тепла в окружающую атмосферу и считать, что весь поток распространяется в тело нагреваемой детали совершенно симметрично относительно точки и плоскости ввода тепла.

Как рассчитывается мощность источника нагрева?

Тепловая мощность электрической дуги рассчитывается по известной классической формуле

q=0,24.m.W кал/сек.

Приведите пример расчета электрической и тепловой мощности электрической дуги при ручной дуговой сварке.

В качестве примера приведём расчет тепловой мощности при ручной дуговой сварке толсто покрытым высоко качественным электродом:

Назначим режим: электрод диаметр 5,0 мм, при этом силу тока назначим 200 А, тогда напряжение дуги - 20 В, по данным многих исследований к. п. д. ручной дуговой сварки принимаем 0,75.

Используем известную формулу: W=U.I w., тогда q=0,24.m.W кал/сек.

и q=0,24.0,75.200.20=720 кал/ сек