РОЗРАХУНОК ПАРАМЕТРІВ ПОПЕРЕЧНОГО МАГНІТНОГО ПОЛЯ ДЛЯ ЕФЕКТИВНОГО ПЕРЕМІШУВАННЯ МЕТАЛУ В ВАННІ ПРИ ДУГОВОМУ НАПЛАВЛЕННІ
DOI:
https://doi.org/10.31498/2522-9990242021249000Ключові слова:
дугове наплавлення, поперечне магнітне поле, індукція, частотаАнотація
Для підвищення ефективності процесу дугового наплавлення перспективним є використання керуючих зовнішніх магнітних полів. При дуговому наплавленні (зварюванні) доцільно використовувати знакозмінні поперечні магнітні поля (ПОМП), оскільки в цьому випадку забезпечується гарне формування валиків (швів). На рідкий метал зварювальної ванни впливає знакозмінне (у вигляді імпульсів) ПОМП. Огляд літературних даних показав, що не визначені оптимальні значення індукції і частоти знакозмінного ПОМП, при яких відбувається ефективне (по всій довжині ванни) перемішування рідкого металу при електродуговому наплавленні (зварюванні) дротом під флюсом. В даній роботі розроблена розрахункова методика, яка дозволяє отримати дані про швидкість примусового руху рідкого металу ванни при дуговому наплавленні з дією керуючого знакозмінного поперечного магнітного поля і встановити оптимальні параметри цього поля для ефективного перемішування рідкого металу у зварювальній ванні. В розробленій методиці розрахунками визначали геометричні розміри зварювальних ванн на передній стінці кратеру зварювальної ванни, а інші розміри зварювальних ванн визначали експериментально. Електромагнітну силу при дії ПОМП визначали множенням поперечної компоненти цього поля на середнє значення щильності струму наплавлення в рідкому металі ванни на її передній стінці.
Встановлено, що при збільшенні індукції ПОМП (від 25 мТл до 100 мТл) значення частоти ПОМП збільшуються. Таким чином, для повного перемішування рідкого металу (по всій довжині хвостової частині ванни Lxв) необхідна частота ПОМП в діапазоні 1,5 – 3 Гц при рівні поперечної компоненти індукції Bz = 25 мТл. Якщо збільшити індукцію ПОМП до By = 100 мТл, то оптимальні значення частоти лежать в діапазоні 2,5...5,0 Гц. Ці дані рекомендуються до використання при виконанні електродугового наплавлення дротами діаметрами 3…5 мм під флюсом. постійним струмом зворотньої полярності в межах 500…1000А і швидкості наплавлення в межах 10…40 м/год. При цьому буде спостерігатися подрібнення структурних складових в наплавленому металі (шві) і підвищення їх службових характеристик.
Посилання
. Лахтин Ю. М. Материаловедение / Ю.М. Лахтин, В.П. Леонтьева. – 3-е изд., перераб. и доп. – М.: Машиностроение, 1990. – 528 с.
Размышляев А.Д. Автоматическая электродуговая сварка под флюсом с воздействием внешнего магнитного поля: монография. / А.Д. Размышляев, П.А. Выдмыш, М.В. Агеева. – Мариуполь: Изд-во ПГТУ, 2017. – 209 с.
Размышляев А.Д. Влияние магнитного поля на кристаллизацию швов при дуговой сварке / А.Д. Размышляев, М.В. Агеева // Автоматическая сварка. – 2019. – № 1. – С. 40-43.
. Размышляев А.Д. Измельчение структуры металла при дуговой наплавке под воздействием продольного магнитного поля / А.Д. Размышляев, М.В. Агеева // Автоматическая сварка. – 2019. – № 2. – С. 25-28.
Размышляев А.Д. Первичная кристаллизация металла при дуговой наплавке с воздействием продольного магнитного поля / А.Д. Размышляев, М.В. Агеева // Сварочное производство. – 2020. - № 3. – С. 9-13.
Размышляев А.Д. Расчет параметров поперечного магнитного поля, обеспечивающего перемешивание расплава в ванне при электродуговой наплавке и сварке / А.Д. Размышляев , М.В. Агеева //Сварочное производство. – 2020. – № 11. – С. 3-9.
Райчук Ю.И. Распределение тока по пластине при дуговой сварке. / Ю.И. Райчук // Автоматическая сварка. – 1967. – № 4 – С. 19-22.
Чернышов Г.Г. Распределение тока в сварочной ванне / Г.Г. Чернышов, А.М. Рыбачук, В.Ф. Кубарев // Автоматическая сварка. – 1979. – № 11. – С. 9.
Багрянский К.В. Теория сварочных процессов / К.В. Багрянский, З.А. Добротина, К.К. Хренов – К.: Вища школа, 1976. – 424 с.
Размышляев А.Д. О толщине прослойки жидкого металла под дугой при наплавке флюсом. / А.Д. Размышляев // Автоматическая сварка. – 2003. – № 9. – С. 18-21.
Размышляев А.Д. Уточненное определение толщины жидкой прослойки под дугой. / А.Д. Размышляев // Автоматическая сварка. – 1980. – № 7. –С. 74-75.
Бронштейн И.Н. Справочник по математики для инженеров и учащихся ВТУЗов. / И.Н. Бронштейн, К.М. Семендяев – М.: Наука, 1986. – 544 с.
