Исследование и разработка оптимизированной газоподающей системы, используемой при сварке в среде защитых газов

• Автор: Киянов, Сергей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 141 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Г лава 1. Сварка в защитных газах и ее характерные особенности

ЕЕ Сварка в защитных газах, основные направления развития, преимущества и недостатки
Е2. Характеристика действующих устройств регулирования нодачи защитного газа в зону сварки

1.3. Сварочные горелки, применяемые при сварке в среде защитных газов

1.4. Цель и задачи настоящего исследования

Глава 2. Разработка оптимизированных устройств контроля и управления подачей защитного газа в зону сварки
2.1. Разработка и исследование физико - математической модели сварочного экономизатора

2.2. Оптимизация конструкции сварочного экономизатора

Выводы
Глава 3. Исследование и разработка оптимизированной конструкции сварочной горелки для дуговой сварки плавлением в углекислом газе .
3.1. Исследование газоподающей системы сварочной горелки, применяемой при сварке в С
3.1.1. Определение характеристик и расчет оптимального поворотного колена газоподающей системы сварочной горелки

3.1.2. Исследование и оптимизация конструкции сопла сварочной горелки, используемой при сварке в С
3.2. Аналитическое выражение для расчета объемного расхода защитного газа в зависимости от технологических параметров режимов
сварки в С
Выводы
Глава 4. Разработка и исследование двухструйных сопловых устройств, применяемых для сварки в среде защитных газов
4.1. Двухструйная газовая защита и ее преимущества перед другими видами сварки в защитных газах
4.2. Методика расчета оптимизированных двухструйных сопловых устройств, применяемых для сварки в среде защитных газов
4.3. Исследование эффективности применения двухструйных сопловых устройств на качество формирования сварочных соединений
4.4. Технико-экономические показатели применения двухструйных
сопловых устройств
Выводы
Заключение
Библиографический список использованной литературы
Приложения
ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Сварка плавлением - высокотемпературный процесс, сопровождающийся изменением состава металла сварного соединения, а, следовательно, и его свойств. Высокая скорость химических реакций и диффузионных процессов при температурах сварочного цикла, а также большая восстановительная активность металлов в случае даже кратковременного контакта расплавленного металла с окружающей средой приводят к образованию оксидов, нитридов и гидридов, что значительно снижает качество сварных соединений. Поэтому широкое применение сварки в различных отраслях промышленности, строительства и транспорта стало возможным только тогда, когда были разработаны надежные методы защиты зоны сварки от воздействия окружающей среды.
Качество и экономичность сварных соединений зависит от химического состава защитного газа, его расхода и характера истечения из сопла сварочной горелки.
Объемное содержание химических составляющих воздуха следующее: Ог - 21%, N2 - 78%, другие газы (Аг, СО2, Н2О, Не и др. - 1%).
Кислород и азот вступают во взаимодействие практически со всеми свариваемыми металлами. Растворяясь в жидком металле сварочной ванны, они образуют соединения СО, СОг, 802 и др., которые вызывают появление пор в металле швов, а при остывании переходя в твердый металл ухудшают свойства сварных соединений.

сварных соединений при сварке на больших скоростях из-за угрозы подсоса воздуха из окружающей среды.
Известна горелка [30] (см. рис. 1.14.) для дуговой сварки в среде защитных газов, на торце наружного сопла которой выполнены радиальные рифления. Привод вращения наружного сопла данной горелки выполнен с пустотелым валом, мундштук расположен в полости вала с кольцевым зазором, который в свою очередь соединен с полостью наружного сопла, рабочий торец которого расположен ниже среза сопла для подачи защитного газа в направлении подачи плавящегося электрода. Все это повышает качество сварных соединений при сварке на больших скоростях путем снижения подсоса воздуха из окружающей среды.
Рис. 1.14. Горелка для дуговой сварки: 1 - внутреннее сопло, 2 - мундштук, 3 - электрод, 4 - наружное сопло, 5 - привод, 6 - полый вал, 7 - отверстия, 8 - рифления, 9 - лопасти, 10 - изделие.