Doctor of Sciences (Engineering), Professor, professor of Chair “Welding, Pressure Treatment of Materials and Allied Processes”
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»
Doctor of Sciences (Engineering), Associate Professor, professor of Chair “Welding, Pressure Treatment of Materials and Allied Processes”
доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»
postgraduate student of Chair “Welding, Pressure Treatment of Materials and Allied Processes”
аспирант кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»
senior lecturer of Chair “Welding, Pressure Treatment of Materials and Allied Processes”
старший преподаватель кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»
The paper analyzes the information about the effective power of a reverse polarity arc on an aluminum part and the influence of the arc cathode region on it. The study differentiated the effective power of the direct polarity arc into its main components. The authors carried out the experiments to measure the effective power of the reverse polarity arc for aluminum welding. To determine the effective power, the calorimetry was used when hardfacing a wire of 1.2 mm diameter on the Al-Mn alloy plate and the deposited metal then was weighed. Based on the experiment results, the authors calculated an average algebraic deviation of αН∙I hardfacing performance and effective power. As a result, the authors proposed the procedure to determine the electrode wire fusion coefficient at zero stick-out α0 according to its dependence on the arc current, which increases at electrode diameter decreasing. This coefficient is about 25 % less than that of steel. By assuming a weak dependence of anode power on the arc current, this fact proves the obtained data on the high heat content of electrode metal droplets of an aluminum wire in comparison with a steel wire. At the droplet transfer of electrode metal, the cathode region power of the arc makes the prevailing contribution to the total effective power of the reverse polarity arc. At the current density equal to 175 А/mm2, the specific effective power of the cathode region action is qSC=9.0 W/А, the power of the electrode metal is qE=4.6 W/А, and the plasma flow power is qP=5.2 W/А.
Проанализирована информация об эффективной мощности дуги обратной полярности на алюминиевой детали и влиянии на нее катодной области дуги. Эффективная мощность дуги обратной полярности дифференцирована на ее основные составляющие. Проведены эксперименты по измерению эффективной мощности дуги обратной полярности при сварке алюминия. Определение эффективной мощности осуществлялось методом калориметрирования при наплавке на пластину из алюминиевого сплава АМц проволокой диаметром 1,2 мм. Производилось взвешивание наплавленного металла. По результатам опытов рассчитывалось среднее алгебраическое отклонение (САО) производительности наплавки αН∙I и эффективной мощности. В результате предложена методика определения коэффициента расплавления электродной проволоки при нулевом вылете α0 по его зависимости от тока дуги, который увеличивается с уменьшением диаметра электрода. Он примерно на 25 % меньше, чем у стали, что при допущении о слабой зависимости анодной мощности от тока дуги подтверждает ранее полученные данные о повышенном теплосодержании капель электродного металла алюминиевой проволоки по сравнению со стальной проволокой. Преобладающий вклад в общую эффективную мощность дуги на обратной полярности при струйном переносе электродного металла вносит мощность катодной области дуги. При плотности тока 175 А/мм2 удельная эффективная мощность от действия катодной области составляет qУК=9,0 Вт/А, мощность электродного металла qЭ=4,6 Вт/А, мощность плазменных потоков qП=5,2 Вт/А.