ЭФФЕКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ СВАРОЧНОЙ ДУГИ ОБРАТНОЙ ПОЛЯРНОСТИ ПРИ НАПЛАВКЕ АЛЮМИНИЯ ПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ


Цитировать

Полный текст

Аннотация

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.

Об авторах

В. П. Сидоров

Тольяттинский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vladimir.sidorov.2012@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-6191-2888

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»

Россия

А. И. Ковтунов

Тольяттинский государственный университет

Email: akovtunov@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-7705-7377

доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»

Россия

А. Г. Бочкарев

Тольяттинский государственный университет

Email: a.bochkarev93@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7945-1634

аспирант кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»

Россия

Д. Э. Советкин

Тольяттинский государственный университет

Email: mitya.sovetkin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-6942-4501

старший преподаватель кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы»

Россия

Список литературы

  1. Балановский А.Е. Структура катодного пятна сварочной дуги с неплавящимся электродом // Теплофизика высоких температур. 2018. Т. 56. № 1. С. 3-13.
  2. Балановский А.Е. Новый механизм взаимодействия сварочного дугового разряда постоянного тока обратной полярности с поверхностью алюминия // Теплофизика высоких температур. 2019. Т. 57. № 6. С. 819-834.
  3. Wang Y., Qi B., Cong B., Yang M., Liu F. Arc characteristics in double pulsed VP-GTAW for aluminum alloy // Journal of Materials Processing Technology. 2017. Vol. 249. P. 89-85.
  4. Wang L.L., Wei J.H., Wang Z.M. Numerical and experimental investigations of variable polarity gas tungsten arc welding // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2018. Vol. 95. № 5-8. Р. 2421-2428. DOI: www.doi.org/10.1007/s00170-017-1387-6.
  5. Jeong H., Park K., Bajek S., Cho J. Thermal efficiency decision of variable polarity aluminum arc welding through molten pool analysis // International Journal of Heat and Mass Transfer. 2019. Vol. 138. Р. 729-737.
  6. Кархин В.А. Тепловые процессы при сварке. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2015. 572 с.
  7. Неровный В.М., Коновалов А.В., Якушин Б.Ф., Макаров Э.Л., Куркин А.С. Теория сварочных процессов. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. 704 с.
  8. Сидоров В.П. Влияние рода и полярности тока на плавление основного и электродного металла при сварке под флюсом // Сварка и диагностика. 2013. № 3. С. 20-23.
  9. Потапьевский А.Г., Сараев Ю.Н., Чинахов Д.А. Сварка сталей в защитных газах плавящимся электродом. Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2012. 208 с.
  10. Лесков Г.И. Электрическая сварочная дуга. М.: Машиностроение, 1970. 335 с.
  11. Коберник Н.В., Чернышов Г.Г., Гвоздев П.П., Линник А.А. Влияние рода и полярности тока на плавление электродного и основного металла при сварке под флюсом // Сварка и диагностика. 2011. № 5. С. 24-27.
  12. Nasiri M.B., Behzadinejad M., Latifi H., Martikeinen J. Investigation on the influence of various welding parameters on the arc thermal efficiency of the GTAW process by calorimetric method // Journal of Mechanical Science and Technology. 2014. Vol. 28. № 8. Р. 3255-3261. DOI: www.doi.org/10.1007/s12206-014-0736-8.
  13. Савинов А.В., Лапин И.Е., Лысак В.И. Дуговая сварка неплавящимся электродом. М.: Машиностроение, 2011. 477 с.
  14. Столбов В.И. Сварочная ванна. Тольятти: ТГУ, 2007. 247 с.
  15. Щицын Ю.Д., Белинин Д.С., Кучев П.С., Неулыбин С.Д. Особенности теплопередачи в изделие при работе плазмотрона на обратной полярности // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Машиностроение, материаловедение. 2014. Т. 16. № 2. С. 40-50.
  16. Ерохин А.А. Основы сварки плавлением. М.: Машиностроение, 1973. 448 с.
  17. Ленивкин В.А., Дюргеров Н.Г., Сагиров Х.Н. Технологические свойства сварочной дуги в защитных газах. М.: Машиностроение, 1989. 264 с.
  18. Halmoy E. Current-voltage process characteristic in gas metal arc welding // American Society of Mechanical Engineers, Production Engineering Division. 1991. Vol. 51. P. 17-27.
  19. Halmoy E., Karkhin V.A. Dynamic simulation of aluminium and steel electrode melting in pulsed GMAW // Welding Conference LUT JOIN’ 99. Lappeenranta, 1999. P. 106-117.
  20. Сидоров В.П., Борисов Н.А., Советкин Д.Э. О плавлении алюминиевого электрода аргоновой дугой прямой полярности // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2019. № 4. С. 52-57.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© ,



Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах