Влияние технологических параметров на формирование пристеночного валика при многопроходной сварке в защитных газах

Для получения качественных сварных соединений при изготовлении ответственных металлоконструкций (мосты, спецтехника, трубопроводы и др.) существуютжесткие ограничения погонной энергии сварки. В условиях ограничения погонной энергии при многопроходной сварке из-за повышенного теплоотвода в основной металл в зоне сплавления присадочного металла с кромкой разделки возрастает вероятность образования несплавлений.

Эффективное управление проплавлением возможно при наличии аналитических зависимостей влияния основных и вспомогательных параметров режима сварки на проплавление основного металла при бездефектном формировании пристеночного валика.

Методом математического планирования полнофакторного эксперимента получены аналитические зависимости площади сечения пристеночного валика и полного теплового КПД процесса сварки от угла разделки, положения электрода в разделке и скорости сварки. Определены наиболее значимые параметры, влияющие на формирование пристеночного валика при условии отсутствия несплавлений. Данными параметрами при заданных сварочном токе, напряжении и диаметре электрода являются положение электрода в разделке и скорость сварки. Исследование показало, что смещение электрода к кромке увеличивает тепловложение в свариваемый металл, следовательно, способствует повышению производительности и качества сварных соединений процесса сварки. Повышение скорости сварки до определенного значения способствует увеличению глубины проплавления за счет уменьшения жидкой прослойки под дугой, следовательно, производительности КПД процесса сварки и качества сварных соединений.

Литература

[1] Cerjak H. Mathematical Modelling ofWeld Phenomena as a Tool of Modern Welding Technology // Welding International. 2001. Vol. 15. No. 8. P. 637—644.

[2] Сас А.В., Гладков Э.А. Технологический процесс сварки как объект в АСУ // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 1983. № 8. С. 144—146.

[3] Murugan S., Kumar P.V., Raj B., Bose M.S.C. Temperature distribution duringmultipass welding of plates // International Journal of Pressure Vessels and Piping. 1998. Vol. 75. No. 12. P. 891—905.

[4] Березовский Б.М. Математические модели дуговой сварки: В 3 т. Т. 2. Математическое моделирование и оптимизация формирования различных типов сварных швов. Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2003. 601 с.

[5] Чернышов Г.Г., Панков В.В., Маркушевич И.С. Влияние параметров режима на формирование пристеночного валика при сварке в глубокую разделку // Сварочное производство. 1984. № 12. С. 14—16.

[6] Рахматуллин Т.А. Шолохов М.А., Бузорина Д.С. Проблемы внедрения зауженных разделок при сварке корпусных конструкций специальной техники // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2012.№ 4. С. 64—66.

[7] Cho S.-H., Kim J.-W. Thermal analysis of horizontal fillet joints by considering bead shape in gas metal arc welding // Science and Technology of Welding & Joining. 2001. Vol. 6. No. 4. Р. 220—224.

[8] Ерохин А.А. Основы сварки плавлением. Физико-химические закономерности. М.: Машиностроение, 1973. 448 с.

[9] Шолохов М.А., Оськин И.Э., Ерофеев В.А., Полосков С.И. Распределение тепловой мощности дуги при сварке плавя-<неищимся электродом в щелевую разделку // Сварка и Диагностика. 2012. № 4. С. 18–23.

[10] Королев Н.В. Расчеты тепловых процессов при сварке, наплавке и термической резке. Екатеринбург: УГТУ, 1996. 156 с.

[11] Теория сварочных процессов / А.В. Коновалов, В.М.Неровный, А.С. Куркин и др. /Под ред. В.М.Неровного.М.:Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. 752 с.