ОДНОСТОРОННЄ ЗВАРЮВАННЯ СКЛАДОВИМ ЕЛЕКТРОДОМ НА ФЛЮСОВІЙ ПОДУШЦІ
DOI:
https://doi.org/10.31498/2522-9990302025347040Ключові слова:
Одностороннє високошвидкісне зварювання складовим електродом на флюсовій подушці, тиск дуги, площа, якою обертається дуга, енергія, швидкість зварювання та кристалізації рідкого металу ванни, здрібнення мікроструктури, ударна в’язкість зварних з’єднань.Анотація
Енергія, що дуга передає металу, визначає процеси в зварювальній ванні. З підвищенням
енергії тиск дуги, електромагнітний і гідродинамічний тиски, мікроспотворення кристалічної
решітки, мікронапруги, щільність дислокацій і зварювальні напруги зростають, що приводить
до порушення формування швів і зниження ударної в’язкості зварних з’єднань, яка
характеризує тріщиностійкість наплавленого металу.
Ефективним способом зниження погонної енергії є підвищення швидкості зварювання та
кристалізації рідкого металу, подрібнення мікроструктури, зменшення міжатомної відстані,
зростання міжатомних зв’язків та ударної в’язкості зварних з’єднань. Для зниження енергії
за рахунок обертання дуги і підвищення швидкості зварювання розроблено процес
одностороннього високошвидкісного зварювання складовим електродом, який складається з
дроту та U-подібної стрічки. Струм тече по шляху найменшого опору, тому дуга
обертається торцем електроду в повздовжньому і перпендикулярному напрямках. Площа
обертання дуги збільшується, що забезпечує зниження тиску дуги в 4 рази, одностороннє
високошвидкісне зварювання і якісне формування зворотного валику на флюсовій подушці зі
склоподібним флюсом незалежно від зазору в стику і закон мінімуму енергії, згідно якому
мінімум енергії – максимум якості та ударної в’язкості зварних з’єднань.
Тиск зварювальної дуги вимірювали за розробленою методикою з використанням
кварцевого зонду, температура розм’ягчення якого 2023 К, але внаслідок
низької
теплопровідності кварцу та переміщення під дією тиску дуги залишається в твердому стану
довше ніж тантал. При наближенні дуги під дією тиску зонд опускається вниз, при видаленні
дуги зонд підіймається нагору. Лінійні переміщення зонду по вертикалі перетворюються
електронно-механічним перетворювачем в пропорційний електричний сигнал, що
осцилографується і дає осцилограму тиску дуги в процесі одностороннього зварювання під
флюсом.
Встановлено, що природа тиску дуги електромагнітна. Тиск дуги змінюється за законом
нормального розподілу. При наближенні дуги тиск зростає, досягає максимуму на осі, де
максимальна щільність струму, з видаленням від осі тиск зменшується. Основна
закономірність, характерна для всіх процесів, зі збільшенням площі, якою обертається дуга, і
підвищенням швидкості зварювання тиск зменшується, що забезпечує якісне формування
зворотного валику на флюсовій подушці незалежно від зазору в стику. З ростом швидкості зварювання погонна енергія, кількість наплавленого металу, мікроспотворення кристалічної
решітки, мікронапруги, зварювальні напруги, щільність дислокацій зменшуються і ударна
в’язкість зварних з’єднань підвищується.
Розроблено процес
одностороннього високошвидкісного зварювання складовим
електродом на флюсовій подушці, що забезпечує зниження енергії, тиску зварювальної дуги,
електромагнітного і гідродинамічного тиску рідкого металу ванни, мікроспотворень
кристалічної решітки, мікронапруг, зварювальних напруг і щільності дислокацій,
саморегулювання та автоматичне регулювання дуги, якісне формування швів незалежно від
зазору в стику, зростання швидкості зварювання та кристалізації, здрібнення
мікроструктури, скорочення міжатомної відстані, підвищення міжатомних зв’язків і ударної
в’язкості зварних з’єднань в 2 рази.
Посилання
Фуджита Ю. Технологія зварювання в сучасної промисловості промышленности
Японії / Ю. Фуджита, Ю. Наканісі, Н. Юріока //Автоматичне зварювання. – 2008. –Листопад. – С.48 – 54.
Бернадський В.Н. Японія визначає пріоритети в зварюванні на XXI століття /В.Н.
Бернадський // Автоматичне зварювання. – 2002. – №3. – С.46.
Рижов Р.М. Магнітне керування якістю зварних з’єднань /Р.М. Рижов, В.Д. Кузнецов. – К.: Екотехнологія, 2010. – 288 с.
Уайт Р.М. Квантова теорія магнетизму.– К.: Світ, 1992.–306с.
Рижов Р.Н. Використання шостиполюсної електромагнітної системи для керування
параметрами формування швів при зварюванні електродом що не плавиться /Р.Н. Рижов, В.Д.
Кузнецов, А.В. Малишев // Автоматичне зварювання. – 2004. – №2. – С.45 –49.
Розмишляєв О.Д. Магнітне керування формуванням швів при дуговому зварюванні
/О.Д. Розмишляєв. – Маріуполь, 2000. – 241 с.
Черниш В.П., Рижов Р.М. Залежність параметрів керуючого магнітного впливу від
енерговкладення встик при дуговому зварюванні /В.П. Черниш, Р.Н. Рижов// Автоматичне
зварювання. – 1998. – №5. – С.49 –51.
Корольков П.М. Природа виникнення та методи усунення магнітного дуття
призварюванні / П.М. Корольков //Зварювальне виробництво .– 1998.– №5.– С.6–8.
Norman E.W.D. Magnetic arc blow. Part 1. The origin of magnetic fields //Metal Construction. – 1994. – №7. – Vol.16. – P.441 – 445.
