Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов

Листать книгу

Страницы: ... ... ... ... ... ...

скачать книгу Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов

Мазель предполагает, что наблюдаемое уменьшение числа коротких замыканий при достаточно большой мощности, выделяемой в приэлектродной области, связано с раздроблением капель внутри втулочки под действием реактивных сил [104]
...
При собирании капель в воду использовали электрическую дугу, горящую между плавящимся электродом и угольной или медной пластиной, а также между двумя встречными электродами
...
Последующий ситовый анализ собранных капель позволил получить при статистической обработке данные об их размерах, однако при угом не исключались неточности, связанные с возможным дроблением капель о воду [260, 2591, а также из-за изменения условий горения дуги
...
Однако и эти методы не дали полного представления о действительных размерах капель при нормальных условиях сварки вследствие неизбежного изменения длины дуги и теплового баланса процесса
...
Метод позволил оценивать характер переноса и устойчивость процесса сварки путем вычисления частоты отрыва и перехода электродных капель в сварочную ванну, а также косвенно судить об их размерах
...
Кроме того, в работе [851 предложено оценивать устойчивость горения дуги величиной рассеяния (дисперсии) длительностей коротких замыканий, вызванных переходом капель, от среднего значения
...
По частоте таких замыканий судили о периодичности перехода капель Однако при использовании этого метода трудно исключить ошибки, связанные с возможными короткими замыканиями капли с датчиком вследствие отклонений капли от оси электрода [104]
...
Однако для электродов с большой толщиной покрытия этот метод неприемлем из-за образования на конце электрода втулочки из нерасплавившегося покрытия, затрудняющей исследования
...
Чаще всего характер переноса металла оценивается путем регистрации и статистической обработки длительности характерных снижений напряжения (коротких замыканий), вызванных переходом капли в сварочную ванну
...
В работе [3211 описан счетчик коротких замыканий с устанавливаемым порогом срабатывания по напряжению дуги, с помощью которого определяли общее количество коротких замыканий за время сварки
...
Использование временного дискриминатора позволило не учитывать случайные касания каплей сварочной ванны (короткие замыкания малой длительности), несопровождаемые переносом
...
Критерием оценки переноса металла по этим методикам слу-жила частота коротких замыканий меня электродного промежутка переходящими! электродными каплями
...
Эти системы позволяют получать [статистически обработанную информацию о частоте и длительности короткихзамыканий при переходе электродных[ Методика исследования переноса электродного металла с помощью системы [(Анализатор нестационарных процессов»
...
Одним из общих и наиболее существенных недостатков методов оценки переноса электродного металла, применявшихся до настоящего времени, является низкая точность результатов, высокая трудоемкость и длительность обработки данных
...
Длительность коротких замыканий и характер переноса электродного металлаАнализ литературных данных показывает, что наиболее информативным и приемлемым на практике критерием переноса электродного металла при сварке постоянным током является длительность коротких замыканий
...
Длительность коротких замыканий и характер переноса электродного металлаАнализ литературных данных показывает, что наиболее информативным и приемлемым на практике критерием переноса электродного металла при сварке постоянным током является длительность коротких замыканий
...
Длительность коротких замыканий и характер переноса электродного металлаАнализ литературных данных показывает, что наиболее информативным и приемлемым на практике критерием переноса электродного металла при сварке постоянным током является длительность коротких замыканий
...
Для пересчета частоты коротких замыканий и их доли в общем времени сварки на их длительность использовали результаты измерений скорости плавления электродов
...
Однако низкая точно ,-гь методов исследования и недостаточно высокая достоверность измерений показателей переноса из-за ограниченного числа опытов могли внести значительную погрешность в окончательный результат, поэтому этот вопрос требовал экспериментальной проверки
...
Зная долю капель, переходящих с короткими замыканиями в зависимости от режима сварки, можно вычислять оставшуюся часть капель, переход которых не сопровождается короткими замыканиями, а также потери металла на разбрызгивание и испарение
...
Размер и масса капель, переходящих с короткими замыканиями (перед чертоЯ) и без них (за чертой)ла: область А — переход капель с короткими замыканиями и область В — без коротких замыканий
...
Размер и масса капель, переходящих с короткими замыканиями (перед чертоЯ) и без них (за чертой)ла: область А — переход капель с короткими замыканиями и область В — без коротких замыканий
...
Размер и масса капель, переходящих с короткими замыканиями (перед чертоЯ) и без них (за чертой)ла: область А — переход капель с короткими замыканиями и область В — без коротких замыканий
...
Макаренко предложили расчетно-экспериментальный метод определения показателей переноса электродного металла [161], который состоит в определении статистически достоверных размеров (диаметров), масс и числа переходящих капель и их распределения с использованием данных о длительности и частоте коротких замыканий, а также линейной скорости плавления электрода, определенных в широком диапазоне сварочных токов
...
Приисследовании влияния полярности тока сварки на перенос металла применялись два метода: рентгенокиносъемка дугового промежутка [149] и измерение с помощью информационно-измерительной системы АНП-2 коротких замыканий с последующей статистической обработкой получаемых результатов
...
Установлено, что чаше всего короткие замыкания начинаются в момент смены полярности, а заканчиваются в середине полупериода, причем с увеличением тока сварки эта тенденция проявляется четче
...
В момент смены полярности дуга гаснет," воздействие этой силы на каплю умень-' шается и она сближается с ванной метал-1 ла вплоть до соприкосновения, которое,1 естественно, происходит при условии достижения каплей размеров, достаточных для образования перемычки
...
Сочетание неглубокой втулки и крупной капли, как показывает практика, является весьма неблагоприятным с точки зрения «примерзания» электрода, затрудняющего сварку на малых режимах
...
С повышением тока в балансе сил, действующих на каплю, основную роль начинает играть аэродинамическая сила и реактивное давление паров, которые и определяют характер переноса металла
...
Как показано выше, электроды с основным покрытием характеризуются крупнокапельным переносом металла и небольшой втулкой из нераспла-вившегося покрытия, что часто вызывает «примерзание» электрода к изделию, в особенности при сварке на малых режимах
...
Можно предположить, что при неблагоприятном с точки зрения переноса металла содержании CaF2 в покрытии, углубив каким-то образом втулку, можно увеличить расстояние между каплей и ванной и снизить вероятность «примерзания» электрода
...
Среднеквадратическое отклонение длительности коротких замыканий в зависимости от величины эксцентричности и коэффициента массы покрытия [163]Примечание
...
Во-вторых, меньшая теплопроводность более толстого покрытия и экранирующее действие втулочки на конце плавящегося стержня способствуют выделению большей тепловой мощности в приэлектродной области [83], что вызывает повышение температуры капель, усиление взаимодействия жидкого металла капли с покрытием [50] и снижение поверхностного натяжения на границе шлак — металл [50]
...
При этом снижается и устойчивость процесса переноса, о чем свидетельствует повышение значения среднеквадратического отклонения длительности коротких замыканий от их средней величины (табл
...
Повышение среднего значения ткз вызвано тем, что с ростом величины е увеличивается длина образующегося «козырька» из покрытия на торце электрода, способствующего неравномерному распределению газового потока вокруг капли расплавленного металла (рис
...
Увеличение длительности коротких замыканий при переходе от положения нижнего к потолочному объясняется тем, что в потолочном положении в отличие от нижнего сила тяжести препятствует переходу капли в сварочную ванну, поэтому капля приобретает несколько сплюснутую по высоте форму
...
С целью повышения стабильности горения дуги при сварке на переменном токе электродами с основным покрытием в зону дуги вводят соединения элементов, обладающих низким потенциалом ионизации
...
Так, при переходе от литиевого к цезиевому жидкому стеклу длительность коротких замыканий снижается примерно на 45 %, что свидетельствует об измельчении электродных капель, переходящих в сварочную ванну
...
При введении в межэлектродный промежуток элементов снизким потенциалом ионизации или их соединений возрастает проводимость периферийных областей дуги
...
Последнее же должно приводить к уменьшению сил, препятствующих отрыву капель (осевая составляющая электромагнитной силы, сила реактивного давления паров) [45], и способствовать измельчению переходящих капель
...
Поэтому по мере уменьшения степени контрагирования (расширения активного пятна) температура нагрева металла капель должна повышаться, что и приводит к уменьшению его поверхностного натяжения
...
Как видно, двухслойная конструкция покрытия ►(кривая 2) позволяет повысить общее содержание СаР2 в покрытии без увеличения опасности «примерзания» электрода ио сравнению с обычными электродами (кривая /)
...
Это наглядно видно из приверженных ниже данных, где представлено ►соотношение длительности коротких замыканий при сварке электродами с обыч-Гным н двухслойным (тк 3/тк
...
Зависимость длительности коротких замыканий от содержания СаСОэ в электродном покрытии:а — CaFj во внутреннем слое; б — равномерно распределен по слоям; е — в наружном слое покрытия; ; — /
...
Вовторой серии экспериментов сравнивали эффективность воздействия различного количества СаС03 и расположения СаР2 в слоях покрытия на перенос электродного металла
...
Для этой цели изготовляли электроды, состав покрытия которых рассчитывался таким образом, чтобы, варьируя газообразующую составляющую покрытия (содержанием мрамора), не изменять состав получающегося при его плавлении шлака
...
Более существенную роль в изменении характера переноса металла, наблюдаемом по мере роста содержания мрамора в покрытии, играет увеличивающееся воздействие аэродинамической силы
...
Так, во всех случаях у электродов с двухслойным покрытием размер капель существенно уменьшается при вынесении фторида в наружный слой, о чем свидетельствует снижение длительности коротких замыканий при сварке
...
Перед чертой — данные для внутреннего слоя покрытия, за чертой — для наружного его слоязамыканий, чем электроды, содержащие в покрытии 30 % мрамора, но с СаР2 во внутреннем слое
...
Заштрихованная зона соответствует критическим значениям ткз, при которых наиболее вероятно «примерзание» электрода к изделию вследствие перетекания в сварочную ванну слишком крупных капель
...
С ростом концентрации фторида в периферийном слое покрытия при сварке в потолочном положении вероятность обрывов дуги из-за «примерзаний» электрода снижается
...
Зависимость длительности коротких замыканий от содержания СаР2 в наружном слое покрытия при сварке в потолочном положении постоянным током обратной полярности, / == 120 А (заштрихована область «примерзания» электрода)
...
Последнее может в значительной мере способствовать получению бездефектных швов при монтажной сварке вследствие уменьшения вероятности «примерзания» электрода к изделию
...
Можно предположить, что в двухслойном покрытии вынесение СаР2 в наружный слой (снижение его содержания у прилегающего к стержню слоя покрытия) сопровождается уменьшениемпарциального давления паров CaF2 и других фтористых соединений в атмосфере дуги и вследствие этого расширением столба дуги и активного пятна на электроде
...
Кроме того, при увеличении соотношения 5П растет объем внутреннего слоя покрытия, содержащего мрамор и служащего источником СОг, что улучшает условия контакта с ним металла 'капель и приводит к повышению их окисленности
...
В то же время с ростом 5П уменьшается влияние аэродинамической силы на перенос металла вследствие снижения сосредоточенности газового потока при разложении мрамора в прилегающем к стержню слое
...
Влияние газовых потоков на перенос металла наиболее существенно сказывается при сварке в потолочном положении, когда действие силы тяжести препятствует переносу электродных капель
...
Содержание всех основных компонентов в составе обоих слоев покрытия электродов было одинаковым, а отличались они типом жидкого стекла, используемого в качестве связующего
...
При этом увели^ чение доли калиевого жидкого стекла (за] счет натриевого) во внутреннем слое по-] крытия повышает вероятность попадания все больших количеств калия и его! соединений в активную зону межэлектродного промежутка
...
При этом возрастают также размеры капель, остающихся на торце электрода, и уменьшается глубина втулки из покрытия, что в конечном итоге увеличивает вероятность «примерзания» электрода к изделию, а следовательно, приводит к сужению диапазона рабочих токов и усложнению манипулирования электродом
...
Применение электродов, отличающихся мелкокапельным переносом металла, обеспечивает устойчивый процесс сварки в более широком диапазоне режимов, чем при электродах с крупнокапельным переносом
...
Применение электродов, отличающихся мелкокапельным переносом металла, обеспечивает устойчивый процесс сварки в более широком диапазоне режимов, чем при электродах с крупнокапельным переносом
...
Применение электродов, отличающихся мелкокапельным переносом металла, обеспечивает устойчивый процесс сварки в более широком диапазоне режимов, чем при электродах с крупнокапельным переносом
...
Неправильно выбранные характеристики источников питания могут ухудшить технологические свойства электродов и, напротив, источники питания, в которых имеется возможность установления оптимальных характеристик в зависимости от конкретных условий сварки (марки и диаметра электрода, режима сварки и т
...
Этому способствует также применение различных приставок к источникам питания, предназначенных для улучшения определенных технологических свойств электродов: начального зажигания, стабильности дуги и др
...
Это способствует улучшению начального зажигания, полностью исключает вероят-ность «примерзания» электрода (при пра- вильном выборе режима горячего старта) и уменьшает «стартовую» пористость [31]
...
Второй способ легко реализуется на практике благодаря появлению тиристорных источников питания, позволяющих регулировать ток сварки в широком диапазоне с помощью довольно простых по устройству приставок [230, 51
...
Неправильно выбранные характеристики источников питания могут ухудшить технологические свойства электродов и, напротив, источники питания, в которых имеется возможность установления оптимальных характеристик в зависимости от конкретных условий сварки (марки и диаметра электрода, режима сварки и т
...
Этому способствует также применение различных приставок к источникам питания, предназначенных для улучшения определенных технологических свойств электродов: начального зажигания, стабильности дуги и др
...
По полученным осциллограммам напряжения дуги определяли изменение длительности коротких замыканий от момента начального зажигания до момента, когда перенос металла стабилизировался
...
Следует заметить, что в течение этого времени сварщик вынужден держать дугу удлиненной, избегая примерзания электрода и тем самым ухудшая газовую защиту зоны сварки
...
Влияние импульсов тока, индуктивности и формы внешней характеристики источника питания на перенос металлаРазличные факторы, влияющие на перенос металла, такие, как состав покрытия электродов, длина дуги, ток сварки, ток короткого замыкания и другие, могут быть разделены в зависимости от того, на какие показатели переноса металла влияют они в первую очередь
...
Эта избирательность тока КЗ дает возможность управления переходом капли электродного металла без оказания отрицательного воздействия на весь процесс сварки, естественно, если при регулировании тока КЗ не изменяются другие параметры процесса
...
Но из-за того, что длительность КЗ изменяется в широком диапазоне даже в течение одного эксперимента, предсказать момент его окончания в каждом случае не представляется возможным
...
В результате этого в одном случае окончание импульса тока имеет место после КЗ и происходит взрыв перемычки с выбросом электродного металла за пределы зоны дуги, а в другом длительность импульса настолько мала по сравнению с длительностью КЗ, что его прохождение не оказывает заметного влияния на переход капли электродного металла
...
В первом случае сокращается длительность КЗ, уменьшается вероятность «примерзания» электрода и, как следствие, снижается минимально возможный ток сварки (табл
...
Поэтому переход на более мягкую характеристику должен проводиться только в том случае, если процесс сварки характеризуется мелкокапельным переносом металла
...
После перехода капли металла приэлектродная область дуги перемещается ближе к границе сплавления между оставшейся частью капли и электродным стержнем, ускоряя его расплавление, в то время как в случае повышенного тока КЗ капля металла может быть отброшена электро-магнитной силой, что увеличивает число случайных КЗ, не сопровождающихся переходом металла (см
...
Характеристики сварочныхтрансформаторови стабильность дугиСварочные трансформаторы, используемые для ручной дуговой сварки, различаются между собой многими параметрами: номинальным током, способом и пределами регулирования тока, напряжением холостого хода, коэффициентом мощности и др
...
А[ ка, А жен не,Номинальное вторичноевПотребляемая мощность, кВтКонстр уктивное исполнениеПодвижный сердечникПодвижные обмоткиПодвижный шунт То же »Ярмовое рассеяниетер повторного зажигания и в целом на стабильность дуги переменного тока
...
Из их анализа следует, что в полупериоды прямой и обратной полярностей значения указанных параметров применительно к трансформатору ТСД-500 отличаются от значений, полученных при использовании других трансформаторов
...
Использование этого же трансформатора в сочетании с отдельным внешним дросселем или балластным реостатом (встроенный дроссель отключен) приводит к заметному понижению значения параметра иСз, следовательно, худшие показатели повторного зажигания дуги связаны с конструкцией трансформатора ТСД-500 [177], которая характеризуется размещением дросселя на ярме трансформатора
...
А[ ка, А жен не,Номинальное вторичноевПотребляемая мощность, кВтКонстр уктивное исполнениеПодвижный сердечникПодвижные обмоткиПодвижный шунт То же »Ярмовое рассеяниетер повторного зажигания и в целом на стабильность дуги переменного тока
...
При такой конструкции возможно магнитное насыщение сердечника трансформатора при минимальных воздушных зазорах в дросселе, что оказывает отрицательное воздействие на переходные процессы в сварочной цепи, особенно в момент смены полярности [97]
...
В этом случае после крутого фронта нарастания напряжения дугового промежутка следует участок медленного роста, что приводит к повышению времени повторного зажигания дуги
...
Улучшение повторного зажигания дуги переменного тока с помощью импульсных стабилизаторовНизкая стабильность дуги не позволяет широко использовать сварку переменным током при изготовлении изделий ответственного назначения, так как при этом используются электроды с основным видом покрытия, имеющие высокие значения напряжения ■+- £/3р
...
Управление ИСГД по напряжению необходимо в тех случаях, когда дуга по каким-либо причинам (переход крупной капли электродного металла, кратковременное удлинение дуги и т
...
Стабилизирующий импульс подается благодаря наличию управления по напряжению, причем импульс напряжения подается не в момент смены полярности, а спустя 1—4 мс, т
...
В первый момент времени, перед тем как ток через дуговой промежуток достигнет нулевого значения, импульс напряжения и тока имеет направление, совпадающее с напряжением и током дугового промежутка в этом полупериоде и поддерживает горение дуги
...
Это способствует тому, что плазма дугового промежутка не успевает деионизироваться и дуга зажигается при напряжении, примерно равном напряжению дуги (рис
...
Изменение эмиссионных характеристик электродных покрытий, флюсов и шлаков, в частности снижение работы выхода электронов, позволяет значительно повысить стабильность горения дуги
...
Этого можно достичь увеличением (в определенных пределах) плотности сварочного тока; варьированием состава покрытия, например, увеличением общего содержания
...
Изменение эмиссионных характеристик электродных покрытий, флюсов и шлаков, в частности снижение работы выхода электронов, позволяет значительно повысить стабильность горения дуги
...
Этого можно достичь увеличением (в определенных пределах) плотности сварочного тока; варьированием состава покрытия, например, увеличением общего содержания
...
Изменение эмиссионных характеристик электродных покрытий, флюсов и шлаков, в частности снижение работы выхода электронов, позволяет значительно повысить стабильность горения дуги
...

Металловедение сварки алюминия и его сплавов
Применение взрыва в сварочной технике
Поверхностные явления при сварке металлов
Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов
Металлургия дуговой сварки: Взаимодействие металла с газами
Дефекты сварных швов
Інженерія поверхні: Підручник

"Сварка-ЛИБ" - Техническая библиотека сварщика | Сварка, термообработка, материалы, металлы и сплавы

admin

Металлургия дуговой сварки: Процессы в дуге и плавление электродов