Управление технологическими свойствами дуги переменного прямоугольного тока при сварке алюминиевых сплавов малых толщин неплавящимся электродом

• Автор: Киселев, Алексей Сергеевич
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 185 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
1. АРГОНОДУГОВАЯ СВАРКА АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ. СПОСОБЫ И СРЕДСТВА ПОВЫШЕНИЯ ЕЁ КАЧЕСТВА
1.1. Технологические особенности аргонодуговой сварки алюминиевых сплавов переменным током
1.2. Способы повышения качества сварных соединений из
алюминиевых сплавов
1.2.1. Сварка модулированным током
1.2.2. Сварка переменным прямоугольным током
1.3. Источники питания для сварки алюминиевых сплаврв переменным прямоугольным током
1.4. Цель работы и задачи исследования
2. ИССЛЕДОВАНИЕ КОММУТАЦИОННЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТИРИСТОРНОМ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕ
2.1. Выбор схемы полупроводникового преобразователя
2.1.1. Математическая модель тиристорного преобразователя
2.1.2. Анализ коммутационных электромагнитных процессов в тиристорном преобразователе
2.2. Экспериментальное исследование тиристорного преобразователя
при работе на сварочную дугу
2.3. Выводы
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА НАЧАЛЬНОГО И ПОВТОРНОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ДУГИ ПЕРЕМЕННОГО ПРЯМОУГОЛЬНОГО ТОКА И УСТОЙЧИВОСТИ ЕЁ ГОРЕНИЯ ПРИ СВАРКЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ В СРЕДЕ АРГОНА
3.1. Факторы, определяющие надежность начального возбуждения дуги бесконтактным способом
3.1.1. Методика проведения эксперимента
3.1.2. Анализ результатов эксперимента
3.1.3. Возбуждение дуги контактным способом
3.2. Факторы, определяющие надежность повторного возбуждения дуги
3.2.1. Надежность повторного возбуждения дуги прямой полярности
в начальный период процесса сварки
3.2.2. Особенности повторного возбуждения дуги обратной
полярности
3.3. Устойчивость дуги переменного прямоугольного тока
3.4. Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА ГОРЕНИЯ ДУГИ ПЕРЕМЕННОГО ПРЯМОУГОЛЬНОГО ТОКА НА ЕЁ ПРОСТРАНСТВЕННУЮ УСТОЙЧИВОСТЬ И СИЛОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
4.1. Пространственная устойчивость дуги переменного прямоугольного
тока
4.1.1. Пространственная устойчивость дуги с неплавящимся электродом
4.1.2. Факторы, определяющие пространственную устойчивость дуги переменного прямоугольного тока
4.2. Исследование влияния параметров переменного тока на давление
дуги
4.2.1. Методика проведения эксперимента
4.2.2. Результаты эксперимента
4.2.3. Радиальное распределение давления дуги в период
протекания тока прямой полярности
4.3. Выводы
5. РАЗРАБОТКА ОБОРУДОВАНИЯ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО СВАРКЕ. ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ
5.1. Особенности аргонодуговой сварки вольфрамовым электродом тонколистовых алюминиевых сплавов переменным прямоугольным
током
5.2. Исследование влияния параметров переменного прямоугольного
тока на свойства сварных соединений
5.3. Разработка тиристорного преобразователя постоянного тока в переменный прямоугольный
5.3.1. Формирование напряжения на коммутирующем конденсаторе
5.3.2. Формирование напряжения на конденсаторе фильтра

5.3.3. Амплитудная модуляция сварочного тока
5.3.4. Блок управления тиристорным преобразователем
5.4. Внедрение результатов исследований
5.5. Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЕ

1.4. Цель работы и задачи исследования
Проведенный анализ научно-технической литературы показал, что изготовление сварных изделий из тонкостенных алюминиевых сплавов является сложной технологической задачей. Обусловлено это их специфическими физикохимическими свойствами, которые предъявляют ряд требований к технологии сварки и источнику питания. В частности, необходимо обеспечивать высокую скорость сварки, концентрированный ввод тепла в изделие, катодное распыление поверхностной оксидной пленки, воздействие на металл низкочастотных колебаний. С этой точки зрения наиболее перспективным является способ аргонодуговой сварки неплавящимся электродом переменным прямоугольным током, который характеризуется широкими регулировочными возможностями.
Однако до настоящего времени преимущества .данного способа сварки, несмотря на 30-летний период его известности, в полной мере не реализованы. Об этом говорит тот факт, что, например, в России промышленное применение переменного прямоугольного тока для целей сварки до сих пор обеспечивается лишь благодаря использованию специализированных установок типа ТИР-300 (разработка НИКИМТ), которые реализуют только одно из преимуществ такой формы тока: сокращают длительность коммутационных процессов при смене полярности.
Сдерживающим фактором развития технических средств для реализации данного способа сварки и, соответственно, расширения его технологических возможностей является то, что известные результаты исследований получены при относительно больших действующих значениях переменного прямоугольного тока (свыше 100 А). При этом практически отсутствуют сведения об особенностях начального и повторного возбуждения дуги, её физической и пространственной устойчивости.
Таким образом, для эффективного использования переменного
прямоугольного тока при сварке алюминиевых сплавов' в среде аргона неплавящимся электродом необходимы дальнейшие исследования, направленные на изыскание путей управления технологическими свойствами дуги.
Целью данной работы является разработка алгоритма модуляции
переменного прямоугольного тока и технических средств реализации,