Электродуговая сварка сталей и сплавов с применением активирующих материалов

• Автор: Паршин, Сергей Георгиевич
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Тольятти
• Количество страниц: 404 с. : ил.

Аннотация

1 1. Повышение производительности сварки и качества сварных

соединений

1.1. Способы увеличения глубины проплавления металла

1.2. Влияние химического состава свариваемого металла на его проплавление

1.3. Влияние состава защитной среды на проплавление металла

1.4. Влияние активирующих флюсов на процесс электродуговой сварки сталей и сплавов

1.5. Характеристика активирующих флюсов и способов сварки

с их применением

2. Исследование свойств сварочной дуги при введении активирующих флюсов

, 2.1. Исследование строения сварочной дуги

2.2. Состав и характеристики плазмы сварочной дуги в состоянии термодинамического равновесия
2.3. Особенности переноса массы и теплоты в плазме дуги
2.4. Образование отрицательных ионов в плазме сварочной дуги
2.5. Влияние диссоциации флюсов на температуру дуги
2.6. Влияние активирующих флюсов на газодинамическую силу
дуги
2.7. Влияние активирующих флюсов на сварочно-технологические свойства дуги
2.8. Выводы
3. Исследование образования сварочной ванны и плавления металла при введении активирующих флюсов
3.1. Образование сварочной ванны при погружении дуги
3.2. Исследование свойств шлака на сварочной ванне
3.3. Поверхностные явления при плавлении металла
3.4. Влияние формы электродов на проплавление металла
3.5. Влияние флюсов на формирование сварных швов
3.6. Выводы
4. Разработка химических составов активирующих материалов
4.1. Требования к активирующим материалам
4.2. Анализ химических соединений для активирующих материалов
4.3. Методы термодинамического анализа химических реакций
4.4. Металлургические реакции флюса с металлами и оксидами
4.5. Химическое связывание воды и водорода галогенидами
4.6. Система химических соединений для определения
состава активирующих материалов
4.7. Термодинамические свойства активирующих флюсов
4.8. Выводы
5. Разработка конструкций активирующих материалов
5.1. Исследование способов применения активирующих флюсов
5.2. Активирующие флюсовые ленты и шнуры
5.3. Активированные проволоки с композиционным покрытием
5.4. Многослойные активированные электроды
5.5. Технология производства активирующих материалов
5.6. Выводы
6. Технологические особенности электродуговой сварки
с активирующими материалами
6.1. Электродуговая сварка вольфрамовым электродом
6.2. Электродуговая сварка плавящимся электродом
6.3. Ручная электродуговая сварка покрытым электродом
6.4. Санитарно-гигиенические свойства активирующих материалов
6.5. Выводы
Общие выводы
Список литературы
Приложение
АННОТАЦИЯ
Актуальность темы
Электродуговая сварка широко применяется в промышленности при изготовлении ответственных изделий. Однако аргонодуговая сварка вольфрамовым электродом обладает низкой производительностью, сварка плавящимся электродом отличается повышенным разбрызгиванием, крупнокапельным переносом, плохим формированием корневых слоев шва. Серьезными проблемами ручной сварки покрытыми электродами является: небольшая глубина проплавления, низкая стабильность горения дуги, насыщение сварного шва водородом. Эффективным способом устранения этих недостатков, увеличения производительности и повышения качества сварных соединений может быть применение активирующих флюсов.
Большой вклад в исследования процессов сварки с активирующими флюсами внесли: Абралов М. А., Бадьянов Б. Н., Букаров В. А., Бушуев Ю. Г., Воропай Н. М., Гуревич С. М., Дюргеров Н. Г., Ерошенко JI. Е., Замков В. Н., Казаков Ю. В., Ленивкин В. А., Патон Б. Е., Плиско В. Н., Походня И. К., Прилуцкий В. П., Савицкий М. М., Симоник А. Г., Heiple С. R., Lukas W., Mills G. S. и другие. Однако, этот способ сварки применяется только в отдельных отраслях промышленности. Во многом это объясняется недостаточностью представлений о механизме влияния активирующих флюсов на свойства сварочной дуги, процессы образования сварочной ванны, плавление основного и присадочного металла. Химический состав активирующих флюсов подбирается опытным способом, а формирование сварных швов при сварке по флюсу имеет низкую стабильность.
Другой важной проблемой, которая препятствует широкому применению активирующих флюсов, является снижение производительности из-за ручных операций по приготовлению, нанесению и сушке влагосоа1)
Рис. 7. Схема сварочной дуги -а и движение газового потока флюса - 6 при сварке плавящимся электродом: 1 - столб дуги; 2 - факел дуги; 3 -газовый поток из флюса; 4 - анодная область дуги; 5 - катодная область дуги; 6 - плавящийся электрод; 7 - слой флюса; 8 - капля; 9 - шлаковая пленка; 10 - область отрицательного давления; 11 - деталь