Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали

На основе расчетных и экспериментальных данных проведен анализ распределения температуры на поверхности сварочной ванны при сварке ТИГ и А-ТИГ стационарной и подвижной дугой нержавеющей стали. Показано, что при сварке ТИГ и А-ТИГ распределение температуры поверхности сварочной ванны выше температу...

Full description

Saved in:

Bibliographic Details
Published in:	Автоматическая сварка
Date:	2010
Main Authors:	Коваленко, Д.В., Кривцун, И.В., Демченко, В.Ф., Коваленко, И.В.
Format:	Article
Language:	Russian
Published:	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України 2010
Subjects:	Научно-технический раздел
Online Access:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102964
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:	Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали / Д.В. Коваленко, И.В. Кривцун, В.Ф. Демченко, И.В. Коваленко // Автоматическая сварка. — 2010. — № 12 (692). — С. 5-8. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-102964
record_format	dspace
spelling	Коваленко, Д.В. Кривцун, И.В. Демченко, В.Ф. Коваленко, И.В. 2016-06-13T04:59:39Z 2016-06-13T04:59:39Z 2010 Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали / Д.В. Коваленко, И.В. Кривцун, В.Ф. Демченко, И.В. Коваленко // Автоматическая сварка. — 2010. — № 12 (692). — С. 5-8. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0005-111X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102964 621.791:669.15-194 На основе расчетных и экспериментальных данных проведен анализ распределения температуры на поверхности сварочной ванны при сварке ТИГ и А-ТИГ стационарной и подвижной дугой нержавеющей стали. Показано, что при сварке ТИГ и А-ТИГ распределение температуры поверхности сварочной ванны выше температуры кипения имеет характерную площадку, размеры которой соизмеримы с размерами анодного пятна дуги. При этом максимальная температура и размеры этой площадки несколько меньше при сварке А-ТИГ. Обсуждены проблемы математического описания и моделирования конвекции Марангони при сварке А-ТИГ, развивающейся по термокапиллярным и концентрационно-капиллярным механизмам. В сварочной ванне могут образовываться два циркуляционных потока, в результате взаимодействия которых возникает течение расплава, направленное вглубь сварочной ванны. Calculation and experimental data were used to conduct analysis of temperature distribution on weld pool surface in TIG and A-TIG welding of stainless steel by stationary and moving arc. It is shown that in TIG and A-TIG welding the temperature distribution of weld pool surface is above the boiling temperature and has a characteristic «platform, the dimensions of which are commensurate with those of the arc anode spot. The maximum temperature and dimensions of this «platform» are somewhat smaller in A-TIG welding. Problems of mathematical description and simulation of Marangoni convection in A-TIG welding, developing by thermocapillary and concentration-capillary mechanisms, are discussed. Two circulation flows can form in the weld pool, their interaction giving rise to melt flow directed in-depth of the weld pool. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Научно-технический раздел Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали Specifics of thermal and hydrodynamic processes in TIG and A-TIG welding of stainless steel Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали
spellingShingle	Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали Коваленко, Д.В. Кривцун, И.В. Демченко, В.Ф. Коваленко, И.В. Научно-технический раздел
title_short	Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали
title_full	Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали
title_fullStr	Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали
title_full_unstemmed	Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали
title_sort	особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке тиг и а-тиг нержавеющей стали
author	Коваленко, Д.В. Кривцун, И.В. Демченко, В.Ф. Коваленко, И.В.
author_facet	Коваленко, Д.В. Кривцун, И.В. Демченко, В.Ф. Коваленко, И.В.
topic	Научно-технический раздел
topic_facet	Научно-технический раздел
publishDate	2010
language	Russian
container_title	Автоматическая сварка
publisher	Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
format	Article
title_alt	Specifics of thermal and hydrodynamic processes in TIG and A-TIG welding of stainless steel
description	На основе расчетных и экспериментальных данных проведен анализ распределения температуры на поверхности сварочной ванны при сварке ТИГ и А-ТИГ стационарной и подвижной дугой нержавеющей стали. Показано, что при сварке ТИГ и А-ТИГ распределение температуры поверхности сварочной ванны выше температуры кипения имеет характерную площадку, размеры которой соизмеримы с размерами анодного пятна дуги. При этом максимальная температура и размеры этой площадки несколько меньше при сварке А-ТИГ. Обсуждены проблемы математического описания и моделирования конвекции Марангони при сварке А-ТИГ, развивающейся по термокапиллярным и концентрационно-капиллярным механизмам. В сварочной ванне могут образовываться два циркуляционных потока, в результате взаимодействия которых возникает течение расплава, направленное вглубь сварочной ванны. Calculation and experimental data were used to conduct analysis of temperature distribution on weld pool surface in TIG and A-TIG welding of stainless steel by stationary and moving arc. It is shown that in TIG and A-TIG welding the temperature distribution of weld pool surface is above the boiling temperature and has a characteristic «platform, the dimensions of which are commensurate with those of the arc anode spot. The maximum temperature and dimensions of this «platform» are somewhat smaller in A-TIG welding. Problems of mathematical description and simulation of Marangoni convection in A-TIG welding, developing by thermocapillary and concentration-capillary mechanisms, are discussed. Two circulation flows can form in the weld pool, their interaction giving rise to melt flow directed in-depth of the weld pool.
issn	0005-111X
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102964
citation_txt	Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали / Д.В. Коваленко, И.В. Кривцун, В.Ф. Демченко, И.В. Коваленко // Автоматическая сварка. — 2010. — № 12 (692). — С. 5-8. — Бібліогр.: 6 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT kovalenkodv osobennostiteplovyhigidrodinamičeskihprocessovprisvarketigiatigneržaveûŝeistali AT krivcuniv osobennostiteplovyhigidrodinamičeskihprocessovprisvarketigiatigneržaveûŝeistali AT demčenkovf osobennostiteplovyhigidrodinamičeskihprocessovprisvarketigiatigneržaveûŝeistali AT kovalenkoiv osobennostiteplovyhigidrodinamičeskihprocessovprisvarketigiatigneržaveûŝeistali AT kovalenkodv specificsofthermalandhydrodynamicprocessesintigandatigweldingofstainlesssteel AT krivcuniv specificsofthermalandhydrodynamicprocessesintigandatigweldingofstainlesssteel AT demčenkovf specificsofthermalandhydrodynamicprocessesintigandatigweldingofstainlesssteel AT kovalenkoiv specificsofthermalandhydrodynamicprocessesintigandatigweldingofstainlesssteel
first_indexed	2025-11-26T02:53:19Z
last_indexed	2025-11-26T02:53:19Z
_version_	1850609417964224512
fulltext	УДК 621.791:669.15-194 ОСОБЕННОСТИ ТЕПЛОВЫХ И ГИДРОДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПРИ СВАРКЕ ТИГ И А-ТИГ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ Д. В. КОВАЛЕНКО, инж., чл.-кор. НАН Украины И. В. КРИВЦУН, В. Ф. ДЕМЧЕНКО, д-р техн. наук, И. В. КОВАЛЕНКО, инж. (Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины) На основе расчетных и экспериментальных данных проведен анализ распределения температуры на поверхности сварочной ванны при сварке ТИГ и А-ТИГ стационарной и подвижной дугой нержавеющей стали. Показано, что при сварке ТИГ и А-ТИГ распределение температуры поверхности сварочной ванны выше температуры кипения имеет характерную площадку, размеры которой соизмеримы с размерами анодного пятна дуги. При этом максималь- ная температура и размеры этой площадки несколько меньше при сварке А-ТИГ. Обсуждены проблемы мате- матического описания и моделирования конвекции Марангони при сварке А-ТИГ, развивающейся по термокапилляр- ным и концентрационно-капиллярным механизмам. В сварочной ванне могут образовываться два циркуляционных потока, в результате взаимодействия которых возникает течение расплава, направленное вглубь сварочной ванны. К л ю ч е в ы е с л о в а : сварка ТИГ и А-ТИГ, нержавеющая сталь, стационарная и движущаяся дуга, температура по- верхности сварочной ванны, капиллярная конвекция Маран- гони, силовые факторы, проплавление, эксперимент, мате- матическое моделирование В предыдущих работах авторов [1, 2] рассмотрены феноменологическая модель существования и вза- имодействия системы ТИГ/А-ТИГ дуга — сва- рочная ванна, а также возможность существова- ния квазипарогазового канала при сварке А-ТИГ. На основе анализа экспериментальных данных и теоретических оценок рассмотрены особенности влияния на формирование сварочной ванны и шва тепловых, массообменных, электромагнитных, гидро- и газодинамических процессов, протека- ющих в столбе дуги и сварочной ванне при сварке А-ТИГ поверхностной неподвижной и движущей- ся дугой. Показано существенное принципиаль- ное отличие в формировании швов, полученных сваркой ТИГ и А-ТИГ движущейся и неподвиж- ной дугами, которое заключается в том, что при сварке подвижной дугой процессы плавления и кристаллизации металла шва происходят однов- ременно, а при точечной сварке разделены во вре- мени. При этом при формировании точечного шва, полученного сваркой А-ТИГ, вследствие последующих усадочных явлений образуется ха- рактерный глубокий кратер с усилением по пе- риферии сварного шва. При сварке А-ТИГ также возможно принципиально иное, чем при сварке ТИГ, формирование потоков плазмы столба дуги с обтеканием поверхности сварочной ванны от периферии к центру, что способствует переносу перегретого металла ко дну ванны и образованию узких и глубоких швов. В работе [3] была предложена сопряженная математическая модель тепловых, электромагнит- ных и гидродинамических процессов в сварном изделии при стационарной (точечной) сварке ТИГ. С помощью моделирования установлено, что параметрами, определяющими тепловое сос- тояние и гидродинамику сварочной ванны при ду- говых способах сварки, являются размеры анод- ного Ra (диаметр токового канала на аноде) и теплового Rh пятен дуги. Принципиальное раз- личие в проплавляющей способности сварки ТИГ и А-ТИГ обусловлено различным соотношением между размерами токового и теплового пятен. На основе результатов экспериментальных и расчет- ных исследований кинетики проплавления при сварке ТИГ и А-ТИГ проведен сравнительный анализ влияния трех различных силовых факторов (силы Лоренца, эффекта Марангони, силы Архи- меда) на гидродинамику и тепловое состояние сварочной ванны. Показано, что при небольших размерах анодного пятна (менее 4 мм) домини- рующим фактором, определяющим глубину и форму сварной точки, является центростреми- тельная составляющая силы Лоренца. Анализ как собственных, так и результатов ра- бот, выполненных другими авторами, потребовал проведения дополнительных экспериментальных и теоретических исследований. Цель настоящей работы — проведение срав- нительного анализа экспериментальных и расчет- ных данных о распределении температуры на по- верхности сварочной ванны и рассмотрение осо- бенностей капиллярной конвекции при сварке ТИГ и А-ТИГ стационарной и подвижной дугой нержавеющей стали. © Д. В. Коваленко, И. В. Кривцун, В. Ф. Демченко, И. В. Коваленко, 2010 12/2010 5 Особенности распределения температуры на поверхности сварочной ванны. Расчеты, вы- полненные с помощью математической модели [3], показали, что при определенных размерах анод- ного и теплового пятен стационарной ТИГ дуги при сварке нержавеющей стали 304 возможно по- вышение плотности теплового потока, которое при- водит к дополнительному перегреву поверхности сварочной ванны выше температуры кипения Tb. В результате возрастают потери тепла на испарение и снижается степень усвоения тепла сварным из- делием. Профиль температуры при перегреве по- верхности сварочной ванны (в поперечном нап- равлении) выше температуры кипения имеет ха- рактерную площадку при T > Tb (рис. 1). Для проверки результатов расчетов моделиро- вания провели эксперимент по определению рас- пределения температуры на поверхности свароч- ной ванны вдоль ее оси. Сварку ТИГ и А-ТИГ подвижной дугой выполняли на образце толщи- ной 5 мм из нержавеющей стали 304. При сварке А-ТИГ использовали аэрозольный активирующий флюс ПАТИГ С-А. Режим сварки аналогичен рас- четному: ток сварки 100 А, установленная длина дуги 1,5 мм, скорость сварки 100 мм/мин. Исполь- зовали вольфрамовый электрод с 2 % ThO2 диа- метром 3,2 мм и углом заточки 35°. В качестве защитного газа применяли аргон (рас- ход 12 л/мин). Внешний вид экспериментальной установки представлен на рис. 2. В ка- честве измерительного прибора ис- пользовали компьютеризированный инфракрасный пирометр Marathon MM 1MH фирмы «Raytek». Основные характеристики пирометра следую- щие: диапазон измеряемых темпера- тур 650…3000 °С; спектральный диа- пазон 1 мкм; погрешность ±0,3 % или ±1 °С; время реакции 1 мс; диаметр точки измерения 1 мм. Неподвижно закрепленный пиро- метр был сфокусирован на точку, от- меченную на поверхности свариваемого образца и расположенную на оси шва. Во время сварки сформированная дугой сварочная ванна переме- щалась через отмеченную точку. При этом про- исходило измерение температуры на поверхности сварочной ванны вдоль ее продольной оси. Схема проведения эксперимента представлена на рис. 3. Результаты экспериментальных исследований представлены на рис. 4. При сварке ТИГ и А-ТИГ подвижной дугой распределение температуры по- верхности сварочной ванны выше температуры кипения имеет характерную площадку, размеры которой соизмеримы с размерами анодного пятна дуги [4]. Диаметр этой площадки для сварки ТИГ и А-ТИГ составляет соответственно 1,75 и 1,5 мм. При этом максимальная температура площадки несколько ниже при сварке А-ТИГ (2600 °С) по сравнению со сваркой ТИГ (2650 °С). В хвосто- вой части сварочной ванны при сварке А-ТИГ также наблюдается несколько повышенный уро- вень температуры. Следует отметить, что наличие такой площад- ки перегрева подтверждает возможность сущес- твования при сварке А-ТИГ квазипарогазового ка- нала [1]. Рис. 1. Расчетные значения распределения температуры на поверхности сварочной ванны (в поперечном направлении) при Ra = 1,25 мм, Rh = 1,5 мм (Tm — температура плавления) Рис. 2. Внешний вид экспериментальной установки Рис. 3. Схема проведения эксперимента: 1 — горелка; 2 — пирометр; 3 — компьютерная система с программным обеспечением; 4 — активатор; 5 — дуга; 6 — сварочная ванна; 7 — шов 6 12/2010 Роль гидродинамических процессов и осо- бенностей капиллярной конвекции в проплав- лении металла. Одним из силовых факторов, ока- зывающих влияние на гидродинамику расплава, является сила Лоренца, которая в случае точечной сварки ТИГ и А-ТИГ является осесимметричной, т. е. F→=F→(r, z), где r, z — радиальная и аксиальная координаты. Полученные в работе [3] расчетные данные свидетельствуют о том, что при опреде- ленных отношениях размеров анодного и теплового пятен дуги и радиусе анодного пятна Ra < 4 мм, характерных для сварки А-ТИГ, доминирующим силовым фактором, определяющим гидродинами- ку сварочной ванны, является ротационная сос- тавляющая силы Лоренца, которая при осесим- метричном электромагнитном поле является цен- тростремительной. Следует отметить, что для по- верхности сварочной ванны эта сила в анодном пят- не прямо пропорциональна квадрату сварочного то- ка I2 и обратно пропорциональна кубу радиуса анод- ного пятна Ra 3 [1, 2]: F→rot(r, 0) = – μ0 I2 4πRa 3 r Ra e→r, 0 < r < Ra, где μ0 — относительная магнитная проницае- мость; e→r — единичный радиус-вектор. Влияние размера анодного пятна на центрос- тремительную составляющую силы Лоренца представлено на рис. 5. Под воздействием центростремительной сос- тавляющей этой силы в сварочной ванне обра- зуется вихревое течение расплава, которое вблизи свободной поверхности направлено от периферии к центру сварочной ванны. Движущиеся навстре- чу друг другу потоки жидкого металла в осевой части ванны разворачиваются в аксиальном нап- равлении, транспортируя перегретый до темпера- туры кипения и выше (см. рис. 1 и 4) металл из центра теплового пятна ко дну ванны. Поскольку скорости движения жидкого металла поддержи- ваются достаточно высокими (max \|V→\| ≈ ≈ 50 см/с), то перемещающийся расплав в зна- чительной степени сохраняет тепло перегрева, в результате чего в сварочной ванне вблизи фронта плавления образуется температурное уплотнение с высоким градиентом температуры. Вследствие этого создаются условия для увеличения глубины проплавления. Рассмотрим влияние капиллярной конвекции (эффект Марангони) на проплавляющую способ- ность дуги при сварке А-ТИГ. Известно, что по- верхностно-активные элементы влияют на коэф- фициент поверхностного натяжения металла. В качестве поверхностно-активных элементов, пос- тупающих из флюса в расплав при сварке А-ТИГ, могут быть кислород, сера, фтор и др. Например, в работе [5] установлено, что коэффициент по- верхностного натяжения γ как функция содержа- ния кислорода С в стали возрастает с уменьше- нием концентрации кислорода (βC = ∂γ ⁄ ∂C < 0). Поскольку на поверхности сварочной ванны кон- центрация кислорода убывает с увеличением тем- пературы, то ∂C ⁄ ∂r > 0, а следовательно, βC ∂C ⁄ ∂r < 0. Это свидетельствует о возможности Рис. 4. Экспериментальные кривые распределения темпера- туры на поверхности сварочной ванны в продольном направ- лении в зависимости от времени сварки в температурном интервале 1300…2800 (а) и 2200…2800 °С (б): 1 — сварка ТИГ; 2 — А-ТИГ Рис. 5. Расчетные значения Frot(Ra, z) вдоль аксиальной коор- динаты z при I = 100 А: 1 — Ra = 1; 2 — 2; 3 — 3 мм 12/2010 7 возникновения обратной концентрационно-капи- ллярной конвекции Марангони, обусловленной градиентом концентрации кислорода на свобод- ной поверхности сварочной ванны. Вместе с тем, по данным работы [6], темпе- ратурный коэффициент поверхностного натяже- ния βT = ∂σ ⁄ ∂T расплава железа с содержанием кислорода в пределах (150…350)⋅10–6 принимает положительное значение в температурном интер- вале 1873…2123 К, вследствие чего βT ∂T ∂r < 0, что свидетельствует о возможности обратной термо- капиллярной конвекции. При совместной концен- трационно-капиллярной и термокапиллярной кон- векциях условие баланса касательных напряже- ний на свободной поверхности расплава можно записать в виде v ∂Vr ∂z \| z = 0 = – 1 ρ ⎡⎢ ⎣ βT ∂T ∂r + βC ∂C ∂r ⎤ ⎥ ⎦ . Таким образом, при сварке А-ТИГ существует принципиальная возможность возникновения об- ратного (от периферии ванны к ее центру) течения Марангони, обусловленного как термокапилляр- ным, так и концентрационно-капиллярным меха- низмами. При экспериментальном определении βT и βC чрезвычайно важно обеспечить условия, не- обходимые для определения именно частных про- изводных ∂σ ⁄ ∂C и ∂σ ⁄ ∂T, иначе эксперименталь- ные данные могут оказаться искаженными. В центральной части поверхности сварочной ванны в районе площадки перегрева имеет место высокотемпературный нагрев металла вплоть до температуры кипения T = Tb. Из физических со- ображений следует, что независимо от содержа- ния кислорода γ(T, C)→0 при T→Tb. Это означает, что в некотором температурном интервале (Text < < T < Tb, где Text — экстремальная температура) ниже температуры кипения ∂σ ⁄ ∂r = βT ∂T ∂r + βC ∂C ∂r > 0, т. е. коэффициент поверхностного натяжения при некоторой определенной температуре T = Text име- ет максимум, а направление поверхностной силы в этом температурном интервале соответствует прямой (от центра к периферии ванны) капил- лярной конвекции. Таким образом, на поверхнос- ти сварочной ванны при сварке А-ТИГ могут су- ществовать одновременно встречно-направлен- ные, а также прямая (от центра к периферии сва- рочной ванны, при T ∈ [Text, Tb]) и обратная (от периферии сварочной ванны к ее центру при T < < Text) капиллярная конвекции. В этом случае в сварочной ванне могут образоваться два вихря, в результате взаимодействия которых возникнет течение расплава, направленное вглубь сварочной ванны. В заключение отметим, что, по нашему мне- нию, существующих экспериментальных данных о зависимости βC = βC(T, C) и βТ = βТ(T, C) в широком температурном интервале недостаточно для того, чтобы можно было с уверенностью де- лать теоретические оценки влияния конвекции Марангони на проплавляющую способность свар- ки А-ТИГ. Для изучения этого влияния требуются дополнительные экспериментальные исследова- ния зависимости коэффициента поверхностного натяжения от температуры и концентрации ак- тивирующего элемента в расплаве, особенно при- менительно к условиям взаимодействия слоя флюса с поверхностью сварочной ванны. 1. Role of quasi-keyhole and Marangoni convection in formati- on of deep penetration in A-TIG welding of stainless steel (Phenomenological model of A-TIG welding of stainless steel) / B. E. Paton, K. A. Yushchenko, D. V. Kovalenko et al. // Proc. of Joint 16th Intern. conf. on computer technolo- gy in welding and manufacturing and 3rd Intern. conf. on mathematical modelling and information technologies in welding and related processes, Kiev, Ukraine, June, 2006. — Kiev: PWI, 2006. — P. 258–263). 2. Phenomenological model of existence and interaction of the system of activated arc and liquid channel of metal pool in A- TIG welding / K. A. Yushchenko, D. V. Kovalenko, I. V. Kovalenko et al. — S. l., [2007]. — (Intern. Inst. of Wel- ding; Doc. XII–212–1112–07). 3. Experimental studies and mathematical modelling of penet- ration in TIG and A-TIG stationary arc welding of stainless steel / K. A. Yushchenko, D. V. Kovalenko, I. V. Krivtsun et al. S. l., [2008]. — (Intern. Inst. of Welding; Doc. XII–212– 1117–08). 4. Yushchenko K. A., Kovalenko D. V., Kovalenko I. V. Investi- gation of peculiarities of A-TIG welding of stainless steels. — S. l., [2003]. — (Intern. Inst. of Welding; Doc. 212– 1047–03). 5. Lancaster J. F., Mills K. C. Recommendations for the avoidan- ce of variable penetration in gas tungsten arc welding. — S. l., [1991]. — (Intern. Inst. of Welding; Doc. 212–796–/91). 6. Taimatsu M., Nogi K., Ogino K. J. Surface tension of liquid Fe–O alloy // High Temp. Soc. Jap. — 1992. — 18. — № 1. — Р. 14–19. (яп. яз.). Calculation and experimental data were used to conduct analysis of temperature distribution on weld pool surface in TIG and A-TIG welding of stainless steel by stationary and moving arc. It is shown that in TIG and A-TIG welding the temperature distribution of weld pool surface is above the boiling temperature and has a characteristic «platform, the dimensions of which are commensurate with those of the arc anode spot. The maximum temperature and dimensions of this «platform» are somewhat smaller in A-TIG welding. Problems of mathematical description and simulation of Marangoni convection in A-TIG welding, developing by thermocapillary and concentration-capillary mechanisms, are discussed. Two circulation flows can form in the weld pool, their interaction giving rise to melt flow directed in-depth of the weld pool. Поступила в редакцию 24.07.2010 8 12/2010

Особенности тепловых и гидродинамических процессов при сварке ТИГ и А-ТИГ нержавеющей стали

Institution

Similar Items