ПРИМУСОВЕ ПЕРЕНЕСЕННЯ ЕЛЕКТРОДНОГО МЕТАЛУ ПРИ ЗВАРЮВАНІ В СЕРЕДОВИЩІ ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ
DOI:
https://doi.org/10.31498/2522-9990202019183656Ключові слова:
перетворювач, дрібна крапля, коливання, резонансна частотаАнотація
Актуальність роботи полягає в тому, що при зварюванні в середовищі вуглекислого газу один з головних недоліків підвищене розбризкування електродного металу внаслідок коротких замикань краплею дугового проміжку, тому дослідження примусового перенесення електродного металу при зварюванні в середовищі вуглекислого газу є актуальним.
Досягнення зменшення розбризкування металу при зварюванні в середовищі вуглекислого газу виконується за рахунок примусового перенесення дрібних крапель рідкого металу.
Дослідити процес взаємодії коливань на торці електрода з краплею рідкого металу неможливо, так як дуговий процес випромінює великий світловий потік, крапля не прозора і побачити що відбувається всередині неї неможливо. Тому в якості рідкої краплі електродного металу дослідження проводилися на водяній краплі при кімнатній температурі.
При дослідженні встановлено, що при впливі коливань торця електрода на краплю спотворюється її форма. Появу виступів ймовірно можна пояснити виникненням потоків рідини всередині краплі.
У процесі спостереження виявлено, що в краплі виникають кільцеві потоки, причому з ростом частоти коливань торця швидкість обертання потоків збільшується. При досягненні резонансної частоти крапля відривається від торця.
Відомо, що основна причина розбризкування в середовищі вуглекислого газу – замикання краплею рідкого металу дугового проміжку. Якщо діаметр краплі буде меншим за довжину дугового проміжку, це дозволить різко знизити розбризкування. Таким чином, необхідно розробити механізм, що дозволяє впливати на торець електрода з частотою не менш 200 Гц. Таким механізмом став перетворювач електричних коливань в механіці.
Для створення перетворювача, здатного забезпечувати частоту 200 Гц і більше була запропонована схема двох стержнів, що коливаються проти фази.
Перевагою цієї схеми є те, що конструкція являє собою замкнутий врівноважений механічний коливальний контур, тому всі коливання всередині цього контуру будуть «гаситися» і не передаватися зварювальнику. Також перевагою цієї схеми є те, що верхня і нижня її гілки однакові, і при розрахунку можна розраховувати одну з них, вважаючи її жорстко затисненою.
Проведені розрахунки дозволяють розрахувати і сконструювати перетворювач електричних коливань в механічні, для проведення досліджень впливу частоти коливань на характер перенесення рідкого електродного металу при зварюванні в середовищі вуглекислого газу.
Посилання
Потапьевский, А. Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом / А. Г. Потапьевский. – Томск : Изд-во Томского политехн. ун-та, 2012. – 208 с.
Ved’ko T. V. Main reasons for splashing and methods of protection of welded components against molten metal splashes / T. V. Ved’ko, E. A. Zernin // Welding International. –2005 – N 6. – P. 495–497.
Разработка новой технологии дуговой сварки в защитных газах на основе применения пульсаций газовых потоков и потенциалов ионизации / О. М. Новиков, Э. П. Радько, Е. Н. Иванов, Н. С. Иванов // Сварщик-профессионал. – 2006. – № 6. – С. 10–13.
Sankin, G. N. Cavitation under spherical focusing of acoustic pulses / G. N. Sankin // Acoustical Physics. – 2006. – Vol. 52, N 1. – P. 93–103.
Тимошенко, С. П. Колебания в инженерном деле / С. П. Тимошенко. – М. : КомКнига, 2006. – 440 с.6. Nosovsky, B. I. Development of resonant converter of electrical oscillations in mechanical for compulsory transfer of electrode metal in welding in carbon dioxide environment / B. I. Nosovsky Herald PSTU. – 2012. – № 24. – P. 206–210.
