Разработка и исследование процесса сварки в CO2 в щелевую разделку при импульсном питании

• Автор: Крампит, Андрей Гарольдович
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Юрга
• Количество страниц: 172 с.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Проблемы, возникающие при дуговой сварке

1.2. Анализ появления дефектов сварного шва

1.3. Особенности способов и систем управления формированием сварного шва

1.3.1. Существующие способы управления формированием

сварного шва

1.3 .2. Анализ существующих способов импульсного питания и систем для их реализации

1.4. Цель и задачи исследований

ГЛАВА 2. СВАРОЧНАЯ ВАННА КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

2.1. Характеристика сварочной ванны

2.2. Движения жидкого металла сварочной ванны при импульсном питании в различных пространственных положениях и в
щелевую разделку
2.3. Модель движения жидкого металла в сварочной ванне
при импульсном питании сварочной дуги
2.4. Определение расчетной величины жидкой прослойки
при сварке в щелевую разделку
2.5. Влияние импульсного питания на структуру сварного шва
Выводы
ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПРОЦЕССА СВАРКИ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ПИТАНИИ СВАРОЧНОЙ ДУГИ
3.1. Исследовательский комплекс для проведения экспериментов процесса сварки в С02 при импульсном питании
сварочной дуги
3.2. Разработка технологических рекомендаций режима
сварки в щелевую разделку при импульсном питании
3.2.1. Влияние ширины разделки на свойства
сварного шва
3.2.2. Влияние скорости сварки на свойства
сварного шва
3.2.3. Влияние частоты следования импульсов
на свойства сварного шва
3.3. Разработка технологических рекомендаций режима сварки в различных пространственных положениях при
импульсном питании
3.3.1. Влияние среднего значения сварочного тока
3.3.2. Влияние параметров импульсов
3.3.3. Влияние пространственного положения
Выводы
ГЛАВА 4. СПОСОБ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ СВАРКИ
ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ПИТАНИИ
4.1. Способ сварки при импульсном питании
4.2. Устройства для сварки
4.2.1. Устройство для дозирования энергии
4.2.2. Устройство для сварки
4.3. Искусственная формирующая линия
4.4. Система с комбинированной импульсной модуляцией
во время паузы
Выводы
ГЛАВА 5. РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ
5.1. Статические характеристики системы питания для сварки с комбинированной импульсной модуляцией
сварочного тока во время паузы
5.1.1. Расчет статических характеристик разомкнутой системы
5.1.2. Расчет внешней характеристики и характеристики
режима дуги замкнутой САР
5.2. Переходные процессы в системе КИМ
5.2.1. Расчет переходных процессов разомкнутой системы
5.2.2. Расчет переходных процессов замкнутой системы
5.3. Устойчивость комбинированной импульсной системы питания
для сварки
5.4. Расчет и выбор основных элементов силовой части системы КИМ
5.5. Экспериментальные исследования системы КИМ
5 .6. Анализ технико-экономических показателей процесса сварки
с импульсным питанием в щелевую разделку
Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЯ
1. в начальный момент импульса; 2. в момент отрыва капли электродного металла; 3. в момент касания капли электродного металла поверхности сварочной ванны; 4. на интервале паузы.
На рис. 2.6 схематично изображено движение жидкого металла сварочной ванны в начальный момент импульса [43].
Рис. 2.6. Движение жидкого металла в сварочной ванне на интервале нарастания импульса
При увеличении силы тока в импульсе столб сварочной дуги увеличивается вместе с ним увеличивается катодное пятно на сварочной ванне, а соответственно и площадь приложения силы Рд, которая пропорциональна квадрату силы тока. В сварочной ванне кроме вращательного движения расплава возникает поток металла из-под дуги в хвостовую часть сварочной ванны. Данный поток, сталкиваясь с возвратным потоком, образует возмущение поверхности сварочной ванны (образование волны). Так как преобладает поток, направленный из-под дуги, то возмущение (волна) поверхности движется к периферии сварочной ванны.