Оптимізовано режим зварювання у вуглекислому газі кутових швів по захисному покриттю. Досліджено механічні властивості швів.

Оптимизирован режим сварки в углекислом газе угловых швов по защитному покрытию. Исследованы механические свойства швов.

The mode of welding in carbonic gas of angular welds on a protective covering is optimized. The mechanical properties of welds are investigated.

Описаны современные способы сварки в защитных газах плавящимся электродом, особенности горения дуги в защитных газах, виды переноса электродного металла и управление процессами сварки. Рассмотрены особенности металлургических реакций. Даны рекомендации по выбору электродной проволоки для сварки сталей, технике и технологии сварки, повышению производительности. Приведена информация об аппаратах, источниках тока и системах обеспечения защитными газами, а также технике безопасности при выполнении сварочных работ.

Індекс рубрикатора НБУВ: К641.510.023.3-307 я2

Рубрики:

Газоелектричне зварювання металів (зварювання у захисних газах)

Шифр НБУВ: ВА713192 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Представлены экспериментальные данные по изучению спектра аргоновой дуги, необходимые для создания систем технического зрения, работающих в условиях аргоновой дуги.

Розглянуто практичні реалізації ефективного управління напівавтоматичними установками дугового зварювання в середовищі захисних газів із використанням мікропроцесорів.

Розглянуто питання забезпечення надійності роботи механізму подавання зварювального дроту на зварювальних машинах у середовищі захисних газів завдяки застосуванню систем керування.

Розроблено методику розрахунку параметрів зварювального процесу за механізованого зварювання у захисних газах довгою дугою. Розв'язано задачу визначення основних параметрів процесу зварювання, а саме: швидкості подачі дроту, довжини вильоту електрода, відставні від зрізу мундштука до зварювальної ванни, напруги джерела живлення та інших параметрів, необхідних для забезпечення якісного процесу зварювання. Показано, що оптимальним є підхід, за якого напочатку розрахунку задаються діаметр електрода, струм, температури попереднього підігріву електрода та середня температура краплі, а довжина вильоту, швидкість подачі й інші параметри процесу розраховуються за умов збереження теплового балансу на вильоті електрода та підтримуються під час зварювання на необхідному рівні, забезпечуючи ці температури. Здійснено системний аналіз результатів теоретичних і експериментальних досліджень про розподіл температури та падіння напруги на вильоті електрода від мундштука до дуги з урахуванням нелінійності теплофізичних параметрів процесу і з урахуванням тепла, яке надходить від краплі. Побудовано вольт-амперну характеристику і ОАХ контакту "мундштук - електродний дріт" за різних діаметрів дроту та швидкостей подачі. Розрахунковим шляхом установлено частку тепла, що виділяється в контакті, яка надходить у дріт, а яка - у мундштук зварювального пальника. Одержано формулу для визначення початкової температури дроту. Створено програму автоматизованого розрахунку параметрів режиму механізованого зварювання, яка дозволяє у режимі реального часу здійснювати багатоваріантні інженерно-технологічні розрахунки з метою оптимізації зварювального процесу.

  Скачати повний текст

Досліджено процес плавлення та переносу електродного металу в разі зварювання в середовищі вуглекислого газу. Розроблено обладнання та технологію даного зварювання, що дозволяють знизити розбризкування, поліпшити формування шва та розширити область зміни параметрів режиму шляхом організації примусового дрібнокраплинного переносу розплавленого електродного металу. Розроблено математичну модель процесу саморегулювання довжини дуги, яка враховує якісні характеристики дуги, джерела живлення, характер переносу рідкого металу та характер обурень. Визначено вимоги до кута нахилу вольт-амперної характеристики джерела живлення, обумовлені припустимою технологією помилкою за довжиною дуги в разі дії обурень, викликаних коливаннями руки зварювальника та зростанням краплі в процесі плавлення електрода. Запропоновано спосіб дугового зварювання в середовищі вуглекислого газу, який включає живлення дуги пульсуючим струмом промислової частоти та модуляцію швидкості подавання електрода, синхронізовану з провалами напруги.

Створено математичну модель для числового розв'язання багатопараметричної нелінійної задачі аналізу процесу плавлення електрода в системі електрод - дуга за імпульсно-дугового зварювання (ІДЗ) плавким електродом в аргоні або суміші газів на основі аргону для визначення параметрів імпульсів. Розраховано параметри імпульсів для ІДЗ у захисних газах. Одержано область параметрів імпульсів, за яких виконується умова рівності швидкості подачі та швидкості плавлення електродного дроту.

Показано, что при сварке вольфрамовым электродом в аргоне среднее газодинамическое давление дуги несколько больше, чем металлостатическое давление в ванне под дугой, а изменения глубины проплавления металла при сварке с воздействием продольного магнитного поля соответствуют происходящим при этом изменениям среднего газодинамического давления дуги.

Использован комплексный экспериментально-аналитический подход для оценки механических свойств сварных соединений сложнолегированного сплава 1460 системы Al - Cu - Li, выполненных аргонодуговой сваркой (присадочные проволоки Св1201 и Св1201 + 0,5 % Sc). Определено влияние структурных факторов (химического и фазового составов, зеренной, субзеренной и дислокационной структур) на механические свойства (прочность, пластичность, трещиностойкость) металла шва этих сварных соединений, а также структурно-фазового состояния на концентрацию и механизм релаксации внутренних напряжений при легировании металла скандием.

Спектральным методом исследована реальная сварочная аргоновая дуга с неплавящимся вольфрамовым электродом, горящая на плавящемся титановом и неплавящемся медном водоохлаждаемом анодах. Получены экспериментальные данные о распределении температуры в столбе дуги по ее радиусу вблизи анода. Показано, что аксиальное распределение температуры в столбе дуги зависит от состояния анода. В области, прилегающей к аноду, температура дуги выше у плавящегося анода. Строение дуг в обоих случаях одинаково, т.е. не зависит от состояния анода.

Исследовано влияние фторидов бария, кальция, магния, натрия и алюминия, являющихся основными компонентами сварочных флюсов для аргонодуговой сварки титана, на температуру столба дуги и ее распределение в прианодной области. Установлено, что при дуговой сварке вольфрамовым электродом в аргоне по слою флюса (TIG-F) повышаются температура и электропроводность плазмы столба дуги, а форма температурного поля в прианодной области дуги приближается к цилиндрической. Глубокое проплавление, характерное для этого способа сварки, обусловлено более высокими температурой и плотностью тока в дуге вблизи анода.

Рассмотрено влияние основных легирующих элементов в проволоке на эффективный потенциал ионизации атмосферы дуги и термодинамическую активность элементов в многокомпонентных расплавах на основе железа. Изучены сварочно-технологические свойства электродной проволоки Св-08ХГ2СНМТ в сравении с серийными проволоками. Показано, что комплексное легирование проволок в оптимальных пределах хромом, никелем, молибденом и титаном в широком диапазоне температур испытаний обеспечивает высокую ударную вязкость металла шва, что объясняется его благоприятной структурой.

Рассмотрено влияние режимов аргонно-дуговой обработки вольфрамовым электродом сталей на параметры термического цикла. Показано, что во избежание подплавления при повышении силы тока необходимо увеличение скорости обработки, увеличение длины дуги до 7...15 мм и придание ей поперечных колебаний. Режим обработки позволяет управлять температурой кратковременного нагрева, продолжительностью пребывания в нагретом состоянии и скоростью охлаждения.

Рассмотрены особенности высокопроизводительного процесса сварки плавящимся электродом в защитных газах со струйно-вращательным переносом металла. Проанализировано влияние удельного сопротивления, качества поверхности и механико-технологических свойств электродных проволок на стабильность процесса сварки. Отмечена необходимость проведения дальнейших более детальных исследований.

В ИЭС им. Е. О. Патона разработано новое поколение активирующих флюсов. Приведены данные по использованию аэрозольных активирующих флюсов (активаторов) серии ПАТИГ для сварки нержавеющих сталей серий 300 (301, 304, 316, 320 и др.), 400 (401, 416 и др.); дуплекс-сталей; никелевых сплавов типа Нимоник, Хастеллой, Инконель; жаропрочных и теплоустойчивых сталей. Показаны технологические и экономические преимущества ручной и механизированной сварки тонкого и толстого металла при выполнении стыковых, угловых, нахлесточных, тавровых соединений в виде различных конструкций.

Предложен новый подход к решению задачи уменьшения разбрызгивания металла при сварке в углекислом газе. Он состоит в том, что с помощью электронных методов по заданной программе создаются короткие замыкания. Разработан опытный образец сварочной установки с использованием IGBT транзистора. Применение упомянутого подхода позволяет снизить разбрызгивание металла на 40 - 50 %.

Показано, что одной из причин увеличения химической, структурной и механической неоднородностей в зоне сплавления низкоуглеродистой стали с аустенитным швом (при пониженном уровне его легирования) является ухудшение перемешивания жидкого металла в сварочной ванне. Выполнение сварки в азотокислородсодержащих защитных средах способствует улучшению его перемешивания, что приводит к снижению уровня неоднородностей в зоне сплавления низкоуглеродистой стали с аустенитным швом.