Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке
Приведена оценка влияния электромагнитных воздействий, создаваемых аксиальными импульсными магнитными полями на параметры переноса электродного металла при дуговой сварке плавящимся электродом. Electromagnetic effects induced by axial pulsed magnetic fields on parameters of electrode metal transfer...
Saved in:
| Published in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Date: | 2010 |
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2010
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101711 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке / П.Ю. Сидоренко, Р.Н. Рыжов // Автоматическая сварка. — 2010. — № 6 (686). — С. 52-53. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859650195433717760 |
|---|---|
| author | Сидоренко, П.Ю. Рыжов, Р.Н. |
| author_facet | Сидоренко, П.Ю. Рыжов, Р.Н. |
| citation_txt | Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке / П.Ю. Сидоренко, Р.Н. Рыжов // Автоматическая сварка. — 2010. — № 6 (686). — С. 52-53. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Автоматическая сварка |
| description | Приведена оценка влияния электромагнитных воздействий, создаваемых аксиальными импульсными магнитными
полями на параметры переноса электродного металла при дуговой сварке плавящимся электродом.
Electromagnetic effects induced by axial pulsed magnetic fields on parameters of electrode metal transfer in metal-arc
welding were evaluated
|
| first_indexed | 2025-12-07T13:32:54Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 621.791.753
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ИМПУЛЬСНЫХ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ
ВОЗДЕЙСТВИЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ПЕРЕНОСА
ЭЛЕКТРОДНОГО МЕТАЛЛА ПРИ ДУГОВОЙ СВАРКЕ
П. Ю. СИДОРЕНКО, инж., Р. Н. РЫЖОВ, д-р техн. наук (НТУУ «Киевский политехнический институт»)
Приведена оценка влияния электромагнитных воздействий, создаваемых аксиальными импульсными магнитными
полями на параметры переноса электродного металла при дуговой сварке плавящимся электродом.
К л ю ч е в ы е с л о в а : дуговая сварка, импульсные элект-
ромагнитные воздействия, управление переносом, аксиаль-
ные управляющие магнитные поля
При дуговой сварке управление переносом элект-
родного металла является важной задачей, решение
которой позволяет снижать потери металла на раз-
брызгивание, улучшать формирование швов.
Одним из наиболее эффективных способов уп-
равления переносом является использование элек-
тромагнитных воздействий (ЭМВ). При реали-
зации на основе аксиальных низкочастотных маг-
нитных полей их успешно применяли при сварке
плавящимся электродом под флюсом [1, 2]. Од-
нако использование данных воздействий при
сварке в защитных газах не получило распрост-
ранения из-за повышенного разбрызгивания, обу-
словленного действием на капли центробежных
сил, которые возникают при их вращении на торце
электрода.
ЭМВ на основе импульсных аксиальных уп-
равляющих магнитных полей (УМП) успешно
применяли для дозированного переноса припоя
при дуговой пайке [3] и повышения сопротивля-
емости швов горячим трещинам при ТИГ сварке
[4]. Анализ показал, что опыт применения данных
ЭМВ при дуговой сварке плавящимся электродом
на данный момент отсутствует. В отличие от ши-
роко применяемых ЭМВ на основе низкочастот-
ных аксиальных магнитных полей исследуемые
ЭМВ основаны на создании силового воздействия
на капли расплавленного металла, которое воз-
никает при взаимодействии магнитного поля с
индуцируемыми в их объемах вихревыми токами.
Исследования проводили при дуговой сварке
низкоуглеродистой стали плавящимся электродом
в защитных газах (Ar, 82 % Ar + 18 % CO2 и CО2)
и при сварке самозащитной порошковой прово-
локой марки ППТ-9. В качестве сварочного ис-
точника питания использовали ВДУ-504. Размеры
капель электродного металла, отделившихся с
торца электрода, фиксировали с помощью циф-
ровой камеры. Параметры режима сварки приве-
дены в таблице. После компьютерной обработки
изображений области дуги определяли размеры
капель и рассчитывали дисперсию (отклонение
размеров капель от их среднего значения, харак-
терного для данной частоты переноса).
Установлено, что при сварке в обычных усло-
виях размер капель, отделившихся от торца элек-
трода, может изменяться в 2 раза. Использование
данных ЭВМ приводит к уменьшению дисперсии
распределения размеров капель при сварке в ар-
гоне на 92, в смеси 82 % Ar + 18 % CO2 на 85 и
в CO2 на 74 % (рис. 1).
Наибольшее значение дисперсии наблюдали
при сварке порошковой проволокой, что объяс-
няется неравномерным плавлением шихты и обо-
лочки, имеющих разные физико-химические
свойства и специфику энергетического баланса
на вылете электрода [5]. В результате действия
отмеченных факторов процесс массопереноса
электродного металла является нестабильным.
Проведена оценка влияния импульсных ЭМВ
на потери электродного металла на разбрызгива-
ние. Уровень разбрызгивания оценивали по стан-
дартной методике. Известно [6], что сварка в CO2
характеризуется повышенными потерями элект-
родного металла на разбрызгивание, что связано
с систематическими замыканиями дугового про-
межутка, которые сопровождаются взрывами пе-
ремычек. При этом разбрызгивание металла воз-
можно как с электрода, так и из ванны [7]. Ана-
логичные результаты были получены и в процессе
экспериментальных исследований (рис. 2).
© П. Ю. Сидоренко, Р. Н. Рыжов, 2010
Параметры режима сварки низкоуглеродистой стали
плавящимся электродом в защитных газах и при сварке
самозащитной порошковой проволокой
Марка проволоки Защитный газ Iсв, А Uд, В
Св-08Г2С, ∅ 1,2 мм Ar 100 24
82 % Ar + 18 % CO2
CO2 110 22
ППТ-9, ∅ 2,5 мм — 200
175
34
26
52 6/2010
Применение импульсных ЭМВ позволяет уме-
ньшить потери электродного металла при сварке
в аргоне на 38; в смеси 82 % Ar + 18 % CO2 на
43, в CO2 на 32 %. Данный эффект объясняется
уменьшением количества коротких замыканий
вследствие уменьшения размера капель. К тому
же при использовании данных импульсных воз-
действий существует возможность управлять их
перемещением в ванну.
При сварке порошковой проволокой исследо-
вания проводили на двух режимах, отличающихся
напряжением на дуге (см. таблицу). Эксперимен-
ты показали, что при увеличении напряжения на
дуге уровень разбрызгивания значительно умень-
шается. Это, как и в предыдущем случае, связано
с уменьшением вероятности появления коротких
замыканий.
Увеличение частоты исследуемых ЭМВ соп-
ровождалось уменьшением размеров переноси-
мых капель на 30 % и экспоненциальным умень-
шением коэффициента потерь металла электрод-
ной проволоки на разбрызгивание (рис. 2). Сварка
на пониженном напряжении характеризуется нес-
табильностью процесса переноса электродного
металла и большой дисперсией распределения их
размеров. Вероятно, с этим связаны повышенные
потери на разбрызгивание (до 12,5 %, рис. 2).
Таким образом, применение ЭМВ на основе
аксиальных импульсных магнитных полей позво-
ляет увеличить частоту переноса капель и соот-
ветственно уменьшить их размеры. При этом эф-
фективность данных ЭМВ повышается с увели-
чением частоты импульсов УМП. В результате
существует возможность снижения потерь метал-
ла электродной проволоки на разбрызгивание.
1. Завьялов В. Е., Звороно Я. П., Петраков А. Б. Использова-
ние продольного магнитного поля при наплавке под флю-
сом // Свароч. пр-во. — 1990. — № 2. — С. 3–6.
2. Зернов А. В. Применение продольных магнитных полей
при автоматической сварке под флюсом корневого шва
поворотных стыков трубопроводов // Там же. — 1972. —
№ 3. — С. 26–27.
3. Тарасов М. М., Капустин С. С. Применение высокочас-
тотного электромагнитного поля для дозированного пере-
носа капель электродного металла // Автомат. сварка. —
1982. — № 8. — С. 10–12.
4. Рыжов Р. М. Влияние импульсных электромагнитных
воздействий на процессы формирования и кристалли-
зации швов // Там же. — 2007. — № 2. — С. 56–58.
5. Походня И. К., Суптель А. М. Сварка порошковой прово-
локой. — Киев: Наук. думка, 1972. — 358 с.
6. Хейфиц А. Л. Сравнительная оценка некоторых способов
снижения разбрызгивания при сварке в среде CO2 // Авто-
мат. сварка. — 1986. — № 3. — С. 58–60.
7. Потапьевский А. Г. Виды разбрызгивания металла при
сварке в углекислом газе // Там же. — 1974. — № 5. —
С. 10–12.
Electromagnetic effects induced by axial pulsed magnetic fields on parameters of electrode metal transfer in metal-arc
welding were evaluated
Поступила в редакцию 17.02.2010
Рис. 1. Зависимость дисперсии распределения размеров ка-
пель электродного металла от частоты аксиальных импуль-
сных УМП при сварке порошковой проволокой ППТ-9 (1),
сваркой в СО2 (2), в смеси 82 % Ar + 18 % CO2 (3) и в Ar (4)
Рис. 2. Изменение коэффициента потерь электродного метал-
ла на разбрызгивание при сварке с импульсными ЭМВ: 1, 4,
5 — сварка соответственно в CO2, в смеси 82 % Ar + 18 %
CO2 и в Ar; 2, 3 — сварка порошковой проволокой ППТ-9
соответственно при Uд = 26 и 34 В
6/2010 53
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-101711 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0005-111X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T13:32:54Z |
| publishDate | 2010 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Сидоренко, П.Ю. Рыжов, Р.Н. 2016-06-06T18:35:29Z 2016-06-06T18:35:29Z 2010 Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке / П.Ю. Сидоренко, Р.Н. Рыжов // Автоматическая сварка. — 2010. — № 6 (686). — С. 52-53. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101711 621.791.753 Приведена оценка влияния электромагнитных воздействий, создаваемых аксиальными импульсными магнитными полями на параметры переноса электродного металла при дуговой сварке плавящимся электродом. Electromagnetic effects induced by axial pulsed magnetic fields on parameters of electrode metal transfer in metal-arc welding were evaluated ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Краткие сообщения Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке Application of pulsed electromagnetic effects for control of electrode metal transfer process in arc welding Article published earlier |
| spellingShingle | Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке Сидоренко, П.Ю. Рыжов, Р.Н. Краткие сообщения |
| title | Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке |
| title_alt | Application of pulsed electromagnetic effects for control of electrode metal transfer process in arc welding |
| title_full | Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке |
| title_fullStr | Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке |
| title_full_unstemmed | Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке |
| title_short | Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке |
| title_sort | использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке |
| topic | Краткие сообщения |
| topic_facet | Краткие сообщения |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/101711 |
| work_keys_str_mv | AT sidorenkopû ispolʹzovanieimpulʹsnyhélektromagnitnyhvozdeistviidlâupravleniâprocessomperenosaélektrodnogometallapridugovoisvarke AT ryžovrn ispolʹzovanieimpulʹsnyhélektromagnitnyhvozdeistviidlâupravleniâprocessomperenosaélektrodnogometallapridugovoisvarke AT sidorenkopû applicationofpulsedelectromagneticeffectsforcontrolofelectrodemetaltransferprocessinarcwelding AT ryžovrn applicationofpulsedelectromagneticeffectsforcontrolofelectrodemetaltransferprocessinarcwelding |