Исследование условий формирования шва и разработка методики расчета режимов дуговой сварки в защитных газах

• Автор: Бузорина, Дарья Сергеевна
• Шифр специальности: 05.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 139 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 Особенности многопроходной сварки. Тепловая эффективность процесса сварки

1.1 Технологические особенности и характерные дефекты при многопроходной сварке

1.1.1 Физическая модель процесса сварки плавящимся электродом в разделку

1.1.2 Анализ влияния параметров режима сварки на геометрические размеры сварного шва

1.1.3 Методики определения параметров режима сварки и управления тепловложением

1.2 Тепловая эффективность процесса сварки

1.3 Цель работы и задачи исследований

Глава 2 Влияние параметров режима сварки в защитных газах на формирование шва в соединениях со скосом кромок
2.1 Общие уравнения зависимости теплового КПД процесса сварки и площади сечения валика
2.2 Исследование влияния угла скоса кромок, положения электрода, скорости сварки на площадь сечения валика и полный тепловой КПД процесса сварки
2.2.1 Планирование и проведение эксперимента
2.2.2 Обработка результатов экспериментов
2.3 Экспериментальное определение зависимости площади сечения валика и полного теплового КПД процесса сварки от сварочного тока
2.4 Экспериментальное определение зависимости площади сечения валика и полного теплового КПД процесса сварки от вылета электрода
2.5 Экспериментальное определение зависимости площади сечения валика и полного теплового КПД процесса сварки от состава защитного газа..
2.6 Граничные условия параметров режима сварки для получения качественного формирования шва
2.6.1 Экспериментальное определение диапазона рабочих напряжений
и тока
2.6.2 Определение рабочего напряжения при заданном коэффициенте
площадей
2.6.3 Граничные условия скорости сварки
Выводы по главе
Глава 3 Разработка методики расчета параметров режима дуговой сварки в газах
3.1 Экспериментальная проверка адекватности полученных уравнений
3.2 Оценка сходимости результатов
3.3 Методика расчета параметров режима сварки пристеночного валика..
3.4 Определение областей значений параметров режима сварки при заданном коэффициенте площадей
3.5 Управление сварочным током при сварке с поперечными колебаниями
Выводы по главе
Г лава 4 Практическая реализация результатов работы
4.1 Описание изделия. Требования к качеству
4.2 Расчет параметров режима сварки
4.3 Результаты внедрения роботизированной установки для сварки муфт.
Вывод по главе
Заключение
Список литературы
Приложение А - Результаты исследований влияния технологических параметров
Приложение Б - Результаты проверочного эксперимента
Приложение В - Чертеж опорной муфты
Приложение Г - Допустимые дефекты при сварке опорных муфт (выписка

из ГОСТ 23118-99)
Приложение Д - Акт внедрения результатов научно-исследовательской работы

талла шва с площадью поперечного сечения до температуры плавления [67, 89, 90].
Однако, с точки зрения оценки эффективности процесса сварки с помощью критерия 1]с, излишние затраты теплоты на проплавление избыточного количества основного металла считаются полезными [67]. Поэтому для обеспечения минимального необходимого проплавления коэффициент площадей (к=Р,ч/Рн) должен находиться в интервале, ограниченном требуемой долей участия основного металла (задается исходя из требований конструкторской документации).
Известно, что доля участия основного металла при используемых режимах сварки (наплавки) плавящимся электродом составляет 15 - 80 % [2].
Долю участия основного металла в металле шва у0 при всех методах сварки плавлением определяют по следующей формуле:
Уо~^~7эп > (1-4)
а долю участия электродного металла определяют по формуле:
(1-5)
-^пр + н
Выразим коэффициент площадей через коэффициент доли участия основного металла:
(1.б)
К 1-То
Основываясь на приведенных данных [3] о доли участия основного металла можно сделать вывод о том, что при сварке плавящимся электродом при используемых режимах коэффициент площадей может изменяться в диапазоне от 0,18 до 4.
Таким образом, рассмотренные литературные данные показывают, что при многопроходной сварке плавящимся электродом наиболее типичными дефектами являются несплавления между отдельными валиками и со стенками разделки, вызванные неблагоприятной формой предыдущего валика или наличием подрезов кромок основного металла. Согласно многим исследованиям, снизить вероятность появления несплавлений можно за счет точного позиционирования электрода, оп-