Chaleur nette fournie à la zone de soudure pour l'élever à une température donnée par rapport à la limite de fusion Solution

ÉTAPE 0: Résumé du pré-calcul
Formule utilisée
Chaleur nette fournie par unité de longueur = ((Température atteinte à une certaine distance-Température ambiante)*(Température de fusion du métal de base-Température ambiante)*sqrt(2*pi*e)*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique*Épaisseur du métal d'apport*Distance par rapport à la limite de fusion)/(Température de fusion du métal de base-Température atteinte à une certaine distance)
Hnet = ((Ty-ta)*(Tm-ta)*sqrt(2*pi*e)*ρ*Qc*t*y)/(Tm-Ty)
Cette formule utilise 2 Constantes, 1 Les fonctions, 8 Variables
Constantes utilisées
pi - Constante d'Archimède Valeur prise comme 3.14159265358979323846264338327950288
e - constante de Napier Valeur prise comme 2.71828182845904523536028747135266249
Fonctions utilisées
sqrt - Une fonction racine carrée est une fonction qui prend un nombre non négatif comme entrée et renvoie la racine carrée du nombre d'entrée donné., sqrt(Number)
Variables utilisées
Chaleur nette fournie par unité de longueur - (Mesuré en Joule / mètre) - La chaleur nette fournie par unité de longueur fait référence à la quantité d’énergie thermique transférée par unité de longueur le long d’un matériau ou d’un support.
Température atteinte à une certaine distance - (Mesuré en Kelvin) - La température atteinte à une certaine distance est la température atteinte à une distance de y de la limite de fusion.
Température ambiante - (Mesuré en Kelvin) - Température ambiante La température ambiante fait référence à la température de l'air de tout objet ou environnement dans lequel l'équipement est stocké. Dans un sens plus général, c'est la température de l'environnement.
Température de fusion du métal de base - (Mesuré en Kelvin) - La température de fusion du métal de base est la température à laquelle sa phase passe de liquide à solide.
Densité de l'électrode - (Mesuré en Kilogramme par mètre cube) - La densité de l'électrode en soudage fait référence à la masse par unité de volume du matériau de l'électrode, c'est le matériau de remplissage de la soudure.
La capacité thermique spécifique - (Mesuré en Joule par Kilogramme par K) - La capacité thermique spécifique est la chaleur nécessaire pour élever la température de l'unité de masse d'une substance donnée d'une quantité donnée.
Épaisseur du métal d'apport - (Mesuré en Mètre) - L'épaisseur du métal d'apport fait référence à la distance entre deux surfaces opposées d'un morceau de métal où le métal d'apport est fixé.
Distance par rapport à la limite de fusion - (Mesuré en Mètre) - La distance par rapport à la limite de fusion fait référence à la mesure de l'espace entre un point spécifique et l'emplacement où deux matériaux ont été réunis par le processus de fusion.
ÉTAPE 1: Convertir les entrées en unité de base
Température atteinte à une certaine distance: 144.4892 Celsius --> 417.6392 Kelvin (Vérifiez la conversion ​ici)
Température ambiante: 37 Celsius --> 310.15 Kelvin (Vérifiez la conversion ​ici)
Température de fusion du métal de base: 1500 Celsius --> 1773.15 Kelvin (Vérifiez la conversion ​ici)
Densité de l'électrode: 997 Kilogramme par mètre cube --> 997 Kilogramme par mètre cube Aucune conversion requise
La capacité thermique spécifique: 4.184 Kilojoule par Kilogramme par K --> 4184 Joule par Kilogramme par K (Vérifiez la conversion ​ici)
Épaisseur du métal d'apport: 5 Millimètre --> 0.005 Mètre (Vérifiez la conversion ​ici)
Distance par rapport à la limite de fusion: 99.99996 Millimètre --> 0.09999996 Mètre (Vérifiez la conversion ​ici)
ÉTAPE 2: Évaluer la formule
Remplacement des valeurs d'entrée dans la formule
Hnet = ((Ty-ta)*(Tm-ta)*sqrt(2*pi*e)*ρ*Qc*t*y)/(Tm-Ty) --> ((417.6392-310.15)*(1773.15-310.15)*sqrt(2*pi*e)*997*4184*0.005*0.09999996)/(1773.15-417.6392)
Évaluer ... ...
Hnet = 1000000.03338281
ÉTAPE 3: Convertir le résultat en unité de sortie
1000000.03338281 Joule / mètre -->1000.00003338281 Joule / millimètre (Vérifiez la conversion ​ici)
RÉPONSE FINALE
1000.00003338281 1000 Joule / millimètre <-- Chaleur nette fournie par unité de longueur
(Calcul effectué en 00.020 secondes)

Crédits

Creator Image
Créé par Rajat Vishwakarma
Institut universitaire de technologie RGPV (UIT - RGPV), Bhopal
Rajat Vishwakarma a créé cette calculatrice et 400+ autres calculatrices!
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Vérifié par Nishan Poojary
Institut de technologie et de gestion Shri Madhwa Vadiraja (SMVITM), Udupi
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13 Flux de chaleur dans les joints soudés Calculatrices

Température maximale atteinte à n'importe quel point du matériau
​ Aller Température maximale atteinte à une certaine distance = Température ambiante+(Chaleur nette fournie par unité de longueur*(Température de fusion du métal de base-Température ambiante))/((Température de fusion du métal de base-Température ambiante)*sqrt(2*pi*e)*Densité du métal*Épaisseur du métal d'apport*La capacité thermique spécifique*Distance par rapport à la limite de fusion+Chaleur nette fournie par unité de longueur)
Position de la température maximale à partir de la limite de fusion
​ Aller Distance par rapport à la limite de fusion = ((Température de fusion du métal de base-Température atteinte à une certaine distance)*Chaleur nette fournie par unité de longueur)/((Température atteinte à une certaine distance-Température ambiante)*(Température de fusion du métal de base-Température ambiante)*sqrt(2*pi*e)*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique*Épaisseur du métal d'apport)
Chaleur nette fournie à la zone de soudure pour l'élever à une température donnée par rapport à la limite de fusion
​ Aller Chaleur nette fournie par unité de longueur = ((Température atteinte à une certaine distance-Température ambiante)*(Température de fusion du métal de base-Température ambiante)*sqrt(2*pi*e)*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique*Épaisseur du métal d'apport*Distance par rapport à la limite de fusion)/(Température de fusion du métal de base-Température atteinte à une certaine distance)
Chaleur nette fournie pour atteindre des taux de refroidissement donnés pour les plaques minces
​ Aller Chaleur nette fournie par unité de longueur = Épaisseur du métal d'apport/sqrt(Taux de refroidissement de la plaque mince/(2*pi*Conductivité thermique*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique*((Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)^3)))
Épaisseur du métal de base pour le taux de refroidissement souhaité
​ Aller Épaisseur = Chaleur nette fournie par unité de longueur*sqrt(Taux de refroidissement des plaques épaisses/(2*pi*Conductivité thermique*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique*((Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)^3)))
Conductivité thermique du métal de base en utilisant un taux de refroidissement donné (plaques minces)
​ Aller Conductivité thermique = Taux de refroidissement de la plaque mince/(2*pi*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique*((Épaisseur du métal d'apport/Chaleur nette fournie par unité de longueur)^2)*((Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)^3))
Vitesse de refroidissement pour plaques relativement minces
​ Aller Taux de refroidissement de la plaque mince = 2*pi*Conductivité thermique*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique*((Épaisseur du métal d'apport/Chaleur nette fournie par unité de longueur)^2)*((Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)^3)
Épaisseur du métal de base à l'aide du facteur d'épaisseur relative
​ Aller Épaisseur du métal de base = Facteur d'épaisseur relative de la plaque*sqrt(Chaleur nette fournie par unité de longueur/((Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique))
Facteur d'épaisseur relative de la plaque
​ Aller Facteur d'épaisseur relative de la plaque = Épaisseur du métal d'apport*sqrt(((Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)*Densité du métal*La capacité thermique spécifique)/Chaleur nette fournie par unité de longueur)
Chaleur nette fournie en utilisant le facteur d'épaisseur relative
​ Aller Chaleur nette fournie = ((Épaisseur du métal d'apport/Facteur d'épaisseur relative de la plaque)^2)*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique*(Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)
Conductivité thermique du métal de base en utilisant un taux de refroidissement donné (plaques épaisses)
​ Aller Conductivité thermique = (Taux de refroidissement des plaques épaisses*Chaleur nette fournie par unité de longueur)/(2*pi*((Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)^2))
Chaleur nette fournie pour atteindre des taux de refroidissement donnés pour les plaques épaisses
​ Aller Chaleur nette fournie par unité de longueur = (2*pi*Conductivité thermique*((Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)^2))/Taux de refroidissement des plaques épaisses
Taux de refroidissement pour des plaques relativement épaisses
​ Aller Taux de refroidissement des plaques épaisses = (2*pi*Conductivité thermique*((Température pour le taux de refroidissement-Température ambiante)^2))/Chaleur nette fournie par unité de longueur

Chaleur nette fournie à la zone de soudure pour l'élever à une température donnée par rapport à la limite de fusion Formule

Chaleur nette fournie par unité de longueur = ((Température atteinte à une certaine distance-Température ambiante)*(Température de fusion du métal de base-Température ambiante)*sqrt(2*pi*e)*Densité de l'électrode*La capacité thermique spécifique*Épaisseur du métal d'apport*Distance par rapport à la limite de fusion)/(Température de fusion du métal de base-Température atteinte à une certaine distance)
Hnet = ((Ty-ta)*(Tm-ta)*sqrt(2*pi*e)*ρ*Qc*t*y)/(Tm-Ty)

Pourquoi la température maximale atteinte dans la zone affectée par la chaleur est-elle importante à calculer?

La température de pointe atteinte en tout point du matériau est un autre paramètre important qui doit être calculé. Cela aiderait à identifier le type de transformations métallurgiques susceptibles de se produire dans la zone affectée par la chaleur (HAZ).

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