Повышение эффективности ручной дуговой сварки модулированным током электродами с покрытием за счет автоматической адаптации параметров режима к технологическому процессу

• Автор: Князьков, Виктор Леонидович
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2006
• Место защиты: Барнаул
• Количество страниц: 165 с. : ил.

Глава 1. Анализ современного состояния разработки методов и технических средств реализации процесса ручной дуговой сварки модулированным током
1.1. Проблемы качества дуговой сварки элек1 родами с покрытием стыков тонкостенных труб во всех пространственных положениях шва в условиях монгажа, ремонта и реконструкции технических устройсп?
1.2. Сущность ручной дуговой сварки модулированным током
1.3. Способы модуляции тока
1.4. Технические средства модуляции сварочного тока
1.5. Цель работы и задачи исследований
Глава 2. Разработка модели переноса электродного металла при ручной дуговой сварке покрытыми элект родами модулированным током
2.1. Характеристика переноса электродного металла при РД сварке
как объекта управления
2.2. Силы, действующие на каплю и перенос электродного мешша
2.2.1. Сила тяжес!и
2.2.2. Сила поверхностною натяжения
2.2.3. Взаимодействие силы тяжести и силы поверхностного натяжения
2.2.4. Силы электромагнитного происхождения
2.2.5. Силы теплового происхождения
2.2.6. Сила отдачи на электрод
2.3. Перенос электродною металла при сварке электродами с
покрытием
2.3.1. Влияние величины и формы втулочки электродного покрытия
на характер переноса электродного металла
2.4. Разработка модели переноса электродного металла при ручной
дуговой сварке электродами с покрытием
Выводы
Глава 3. Разработка методов модуляции сварочного гока при ручной дуч овой сварке электродами с покрытием
3.1. Требования к модуляции юка при ручной дуговой сварке электродами с покрытием, реализующими концепцию «человек-машина- 1ехнология»
3.2. Разработка циклограмм модулирования сварочного тока, повышающих эффективность ручной дуговой сварки
3.2.1. Циклограмма модуляции тока с программным управлением
3.2.2. Методы модуляции сварочного гока с активным управлением тепловой мощностью дуги
3.3. Обоснование величины номинального тока
3.4. Обеспечение оптимального каплемассопереноса, нетависимо от величины 1<р
3.5. Обеспечение физической устойчивости дуги и технологичес
кой усюйчивости процесса сварки, модулированным током
3.6. Экспериментальная оценка номинального (заданного) и
поро1 ового напряжения для электродов марок ЦУ-5 и ЦЛ
Выводы
Глава 4. Технологические свойства сварочной дуги при модуляции тока по разработанным алгоритмам
4.1. Определение сварочно-технологических свойств электродов в зависимости от 1и и 1ср
4.2. Влияние величины /„ и 1Ч, на химический состав металла шва
4.3. Влияние параметров режимов с активным управлением тепловой мощностью сварочной дуги на структуру сварных соединений
4.4. Влияние параметров импульсов на отделяемоегь шлаковой
корки
4.5. Определение допустимых парамефов процесса сварки
модулированным током
Выводы
5. Разработка |ехнических средств модуляции сварочного тока
5.1. Функциональная схема модуляюра импульсов сварочного тока
5.2 Разработка принципиальной электрической схемы модулятора импульсов сварочного тока, работающего по замкнутому циклу
5.2.1. Принципиальная электрическая схема силовой части модулятора
5.2.2. Расчет и выбор параметров элементов коммутирующего кошура
5.2.3. Блок управления сварочным циклом - основные импульс
пау?а (длительноеib)
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ

предельное давление груза на электрод, при ко юром происходит короткое замыкание дуі и, установлено, чю наибольшее давление дуги достигается при сварке с опиранием на втулочку покрытия электрода. При юке сварки 135А нагрузка на электрод марки УОНИ 13/55 составила 5,5 кг на обратной полярное і и и 4,9 кг на прямой полярности. Разнос іь давлений показывает, что при одинаковой прочности покрытия давление внутри втулочки имеет суіцес і венное различие при разной полярное ж.
В работе [59] представлены зависимости силы отдачи от величины и плотности юка, а іакже от геометрических размеров столба дуги.
Рт,Жп^ (2.26)
4/г г
где г„ и - радиусы активных пятен на изделии и капле, соответственно.
Представлена схема образования силы отдачи на электрод рис. 2.5.
В этой же работе показана существенная роль этой силы на характер переноса злекіродного металла. Показана взаимосвязь характера переноса металла от состояния активного пятна на поверхности электрода.
Установлено, что сила отдачи образуется газовым (плазменным) потоком, который может препятствовать или способствовать отрыву капель металла. Распросіранение активного пятна по капле и поверхности электрода рис. 2.5а, приводит к распределению силы отдачи, что является блаюприяшым условием для уменьшения размеров переносимых капель. Если активное пятно контрагировано и находится под каплей газ, поступающий в область разрежения, не может способствовав оірьіву капли 01 электрода. Таким образом, в указанной работе доказывается, что отрыв капли электродною металла производится не плазменным потоком, образующимся в сужении дуги на капле металла у активного пятна, а газом, поступающим извне в зону разрежения, которая возникает у основания плазменного потока.
Схема, поясняющая действие сил, образующихся в результате действия і азов, представлена на рис. 2.5.