Что такое сварочная ванна при сварке

Что такое сварочная ванна при сварке

Для всех не секрет что сварочная ванна относится к процессу сварки во время которой происходит расплавления металла и формируется сварочный шов. Не обязательно что туда вносят присадочный материал. Есть вид с отбортовкой. Сварочная ванна под воздействие высокой температуры расплавляет в себе окружающий ее металл а электрической дугой под воздействием силы плазмы происходит перемешивание металла, или силы давления горячего газа ( ацетилена).

От угла наклона электрода при ММА сварки или ТИГ, МИГ/МАГ зависит формирование сварочной ванны. Для каждого положения шва в пространстве и вида стыка выбирают правильный угол наклона. От этого зависит структура наплавленного металла шва, форма, качество. Не соблюдение этих мер приводит к образованию пористости структуры, не сплавлению, подрезов по краям, различные уличение в процесс сваривания твердых частиц.

При сварке TIG сварочную ванну удобно формировать и контролировать. Расплавлению подлежит либо кромка, либо присадочный материал. Плавят порциями по капле. Появилась капля, начинают ее смешивать с основным металлом. Плавными движениями руки струю горячей плазмы направляют на расплавленный участок. Плазма под давлением начинает толкать расплавленную массу по участку, тем самым перемешивает содержимое и смачивает края. В этот момент происходит сваривание в однородную массу. После кристаллизации структуры металла образуется прочное сварное соединение неразделимое.

Не все сварочные ванны можно рассмотреть некоторые процессы проводят под слоем флюса. Дугу зажигают искусственно либо о край кромки. Подается непрерывно присадочный материал и засыпается сверху порошком. Весь цикл происходит под ним. В данном случае все опирается на силу тока, напряжение, скорость подачи присадочного материала и его диаметра, толщины металла свариваемого. На фото видно что применяют только ниже положение.

 

Сварочная ванна — это… Что такое Сварочная ванна?

Сварочная ванна

Molten weld pool — Сварочная ванна.

Жидкое состояние сварочного шва до застывания как свариваемого металла.

(Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО «Профессионал», НПО «Мир и семья»; Санкт-Петербург, 2003 г.)

.

• Molten weld pool
• Mond process

Смотреть что такое «Сварочная ванна» в других словарях:

• сварочная ванна — Часть металла свариваемого шва, находящаяся при сварке плавлением в жидком состоянии. [ГОСТ 2601 84] Тематики сварка, резка, пайка EN welding bathwelding poolwelding puddle DE Schweißbad FR bain de fusionbain de soudage …   Справочник технического переводчика

• Сварочная ванна — 117. Сварочная ванна Часть металла свариваемого шва, находящаяся при сварке плавлением в жидком состоянии Источник: ГОСТ 2601 84: Сварка металлов. Термины и определения основных понятий оригинал документа …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• сварочная ванна — [welding pool] объем жидкого металла, образующийся при расплавлении основного и (в некоторых случаях) присадочного металлов при сварке плавлением для полного заполнения сварного шва. Смотри также: Ванна шлаковая ванна ванна для термической… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• СВАРОЧНАЯ ВАННА — [welding pool; welding bath; welding puddle] часть металла свариваемого шва, находящаяся при сварке плавлением в жидком состоянии …   Металлургический словарь

• сварочная ванна (металлургия) — сварочная ванна Объем жидкого металла, образующийся при расплавлении основного и (в некоторых случаях) присадочного металлов при сварке плавлением для полного заполнения сварного шва. [http://metaltrade.ru/abc/a.htm] Тематики металлургия в целом… …   Справочник технического переводчика

• Кратер (Сварочная ванна) — Crater Кратер (Сварочная ванна). В дуговой сварке ослабление в конце валика сварного шва или в расплавленной сварочной ванне. (Источник: «Металлы и сплавы. Справочник.» Под редакцией Ю.П. Солнцева; НПО Профессионал , НПО Мир и семья ; Санкт… …   Словарь металлургических терминов

• ванна для термической обработки — [heat treatment tank] ванна (2.) с раствором или расплавом солей, металлов и т. п., в которой поддерживается постоянная температура и нагреваются для закалки или изотермически обрабатываются изделия (полуфабрикаты) из металлов и сплавов. Ванну с… …   Энциклопедический словарь по металлургии

• Ванна — [bath, tank] 1. Расплавленная среда в металлургическом агрегате. 2. Открытая емкость для жидкой среды: Смотри также: шлаковая ванна сварочная ванна ванна для термической обработки …   Энциклопедический словарь по металлургии

• Ванна сварочная — – зона сварного соединения, находящаяся в процессе сварки в расплавленном состоянии. [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] Ванна сварочная – часть металла свариваемого шва, находящаяся при… …   Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

• ванна сварочная — Зона сварного соединения, находящаяся в процессе сварки в расплавленном состоянии [Терминологический словарь по строительству на 12 языках (ВНИИИС Госстроя СССР)] EN molten poolweld poolwelding pool DE SchweißbadSchweißgut FR bain de fusion …   Справочник технического переводчика

Мы все варили понемногу, чего-нибудь и как-нибудь.

Повышение благосостояния народа, насыщение рынка соответствующим оборудованием и уменьшение количества сварщиков окрест, всё это вместе взятое, способствовало тому, что сварочные аппараты появились у многих.
Я не стал исключением.
Первоначально я планировал сварочные работы следующим образом: вызываю сварного, предоставляю ему аппарат, электроды и фронт работ. Но дальнейшее показало несостоятельность такого подхода. Пришлось приобретать навыки работы сварщика. Скачал пару книг и пару обучающих фильмов из интернета, пролистал, посмотрел, взял в руки держатель электрода и начал варить.
В результате сделал вывод, что не будет мне счастья, пока не пойму, что происходит по ту сторону сварочной маски…
Кто в наше время знает всё? Правильно — Гугл. В интернет, и искать там ответы на свои вопросы. Повезло наткнуться на один форум, а в нём на одного человека, умеющего не только варить, но и объяснять как это делать. Ниже конспективно изложено самое-самое.
Сначала о сущности процесса.

Сварка-это не пайка, здесь нужно расплавить кромки основного металла. Когда они расплавятся, то образуется сварочная ванна.

Мы ее должны наблюдать в маску. Это такая блестящая поверхность прямо возле электрода.
Еще в маску мы видим шлак, но он мутный и течет беспорядочно.
Еще мы там видим дугу, но на нее тоже смотреть не надо.
В маску смотрим ТОЛЬКО НА СВАРОЧНУЮ ВАННУ.

Теперь сам процесс сварки.
Дуга должна быть короткая, электрод опирается на металл.
Короткая дуга — основа управляемого процесса. Чем короче дуга — тем меньше ванна и глубже проплавление.
Ванной нужно сознательно управлять.
Как увидели ванну, пробуем ей управлять наклонами электрода вдоль оси шва — она будет увеличиваться-уменьшаться. Так вот, сначала наклон делаем побольше, металл быстрее прогреется, быстрее отползет пузырь, потом наклон уменьшаем. Задача держать ванну одного размера. Капелька должна быть плоская, неразрывная, и все время одного размера, тогда у нас будет сплошной красивый шов.
Перед прожогом она всегда увеличивается, и у нее появляется хвост.

Какой площади и формы должна быть ванна когда все хорошо, и что происходит с ванной когда дело идет не так?
Когда все хорошо ванна имеет овальную форму, вытянутую в направлении сварки. Меньшая ось должна быть чуть больше диаметра электрода с обмазкой, большая — ну максимум в полтора раза больше.
Кроме того ванна должна быть управляемой если она начинает расти значит скоро прожжем.
Размер ванны, при котором будет прожог, вы увидите с приобретением опыта, он индивидуален для каждой толщины, способа стыковки и т.д.

Величина тока.
Ванна должна быть плоская и растекаться по обеим кромкам. Если она выглядит как какая-то ляпка, нужно добавить току, если все время увеличивается и металл прожигается — ток нужно убавить.
Если ток мал, то сложно начать шов, ванна вся закрыта шлаком, и он как бы бурлит.
Если ток нормальный, то возле электрода видно ванну, шлак нормально оттесняется дугой и сварка идет как бы в » автоматическом» режиме.
Большой ток — это когда мы не успеваем контролировать процесс.
Чем больше мы улучшаем свои навыки, тем большим током мы можем работать. Не до бесконечности, конечно.

Провар и прожог.
Прожог зависит не от глубины а от площади. Можно прожечь, так и не достигнув провара.
Признак проплавления на всю толщину, это маленькое отверстие впереди ванны, которое само заваривается.
Для получения провара важна плотность тока. И если току не хватает, например сеть не тянет, нужно использовать более тонкие электроды.
Как оценить глубину провара? Т.е. если ток слишком велик или электрод движется слишком медленно, все понятно — будет дырка. А если наоборот? Как это визуально определить в момент сварки?
А наоборот-ванна разрывается, в места разрывов — несплавлений попадает шлак, который потом невозможно выбить. Кроме того растет горб.

Практическое занятие. Приобретаем навыки.
Отрабатывать работу руки проще наплавляя простой валик, пока рука не чувствует что делать ей надо помочь понять.
Возьмите пластину которую не сразу прожжёшь, миллиметров 4-5. Очень толстую не надо, ибо она начнет искажать результаты теплоотводом. Нужно научиться различать ванну в процессе сварки. У Вас ведь инвертор? Тогда возьмите электрод 2мм выставьте ток на морде аппарата в 70А.
Электрод пробуйте зажигать не ударом кончика о железку, а чирканьем так меньше вероятность осыпать обмазку и проще зажечь дугу.
После того как дуга загорится быстренько тяните ее к месту сварки. Держите электрод почти вертикально. Под его кончиком начнёт набухать пузырь шлака. Ванны с металлом пока не видно. Когда пузырь станет больше диаметра электрода (с обмазкой) раза в полтора, вокруг пузыря кончиком электрода делаете оборот. Когда электрод поравняется с точкой от которой вы собираетесь вести шов, немного наклоните электрод в сторону движения (градусов 15-20). Потом держак с наклоненным электродом прижмите вертикально вниз с усилием, достаточным чтобы электрод коснулся обмазкой железки. Поддерживаете небольшое давление в вертикальном направлении и больше ничего рукой не делайте, а внимательно смотрите что твориться за дугой. Электрод сгорая будет перемещать дугу по ходу направления сварки, а дуговой промежуток будет постоянным из-за наклона и упора обмазкой. Следить за рукой не надо, достаточно просто немного давить вертикально вниз (не вдоль оси электрода, а именно вниз) чтобы электрод не отрывался от металла.
После того как дуга оторвется от пузыря, она разделится на две области: ближе к дуге более темная блестящая, дальше она мутнеет — это на нее набегает шлак. Вот эта темная и блестящая область и есть сварочная ванна. Она должна иметь круглую или немного вытянутую форму, это значит что ток в норме для данной толщины металла и скорости движения электрода.
Жгите полными электродами если позволяет заготовка, чтобы запомнить что происходит и потом находить ванну быстро и без труда на любом токе и с любыми электродам.
Наварите несколько валиков каждый раз меняя наклон электрода, оббейте шлак и посмотрите как меняется валик от скорости, а также соотнесите чешуйки шва с формой ванны.

Сварка тонких металлов.
Если варите постоянным током, при сварке тонкого металл ставьте обратную полярность — т.е плюс (+) на электрод, а минус (-) на изделие, ток около 40-50А.

На тонком металле не всегда успеваешь увидеть ванну под шлаком — слишком скоротечный процесс, зачастую нужно варить с отрывом. Так вот, оторвали электрод, оно там как бы собралось к центру, дальше тыкаем в то же место. Отрывать, как только ванна набрала свой размер. Очень важно, если варим сплошной шов сначала частенько поприхватывать. И напишу еще раз, т.к. это важно:
Не приподнимай электрод, не успеваешь управлять процессом — оторви, но не удлиняй дугу. Чем больше ванна по площади, тем больше вероятность прожога. На шлак внимания не обращать, пусть льётся, как хочет.

Наглядные пособия.

★ Сварочная ванна — сварка .. Информация

                                     

2. Свойства.

(Properties)

Сварочной ванны вытянута по шву и имеет прямое влияние на качество сварного шва. шов, выполненный в сварочную ванну без добавления присадочного металла называется Автогенной сварки.

Зона термического влияния в сварном шве бассейн состоит из нескольких структурных частей, которые различаются по форме и структуре зерен:

• Зонной перекристаллизации. (Zone recrystallization)
• Зона неполной перекристаллизации. (The zone of incomplete recrystallization)
• Зоны частичного плавления. (Zone of partial melting)
• Нормализация область. (Normalization region)
• Площадь cinemacast. (Area cinemacast)
• Зона перегрева. (Area overheating)

Частичному расплавлению находится в твердожидком состоянии и определяет качество сварных соединений. В этой зоне сплавления основного металла с наплавленного металла. температуру зоны выше температуры плавления металла 1500 ° C.

Тепло-это область сильно нагретого металла с крупно зернистой структурой и снижение механических свойств. В этой зоне, формирование закаленных структур. диапазоны температур от 1100 ° C для 1500 ° C.

Нормализации — область металла, в котором формируется мелкозернистая структура с высокими механическими свойствами. температура в диапазоне 930 — 1100 °С.

Неполной перекристаллизации — зона основного металла, где образуется вокруг крупнозернистой структуры при рекристаллизации температура варьируется. 720 — 930 ° C.

Рекристаллизация — часть основного металла, которая характеризуется восстановлением формы и размеров разрушенных зерен металла предварительно подвергают обработке давлением температура колеблется. 450 — 720 ° C.

Cinemacast — видимых структурных изменений нет, но характеризуется снижением пластических свойств. диапазоны температур 200 — 450 ° C. для улучшения свойств и структуры наплавленного металла в зоне сварки, используется горячая ковка металла шва часть металла, которая претерпела нагрева сразу после сварки. также проводить общие термические печи с последующим медленным охлаждением. Ширина ЗТВ зависит от способа и режима сварки:

• В электрошлаковой сварки (In electroslag welding) — 11-14 мм.
• При сварке в защитных газах (When welding in protective gases) — 1-3 мм.
• При сварке под флюсом 2-4 мм.
• Для ручной дуговой сварки (For manual arc welding) — 3-6 мм.
• Во время газовой сварки (During gas welding) — 8-28 мм.

Также ширину ото увеличивается при увеличении режима сварки и уменьшается с увеличением скорости сварки.

При сварке в потолочном положении расплавленный металл в сварочной ванне удерживается от вытекания, в основном, в силу своего поверхностного натяжения. Для высококачественной сварки веса расплавленного металла не должна превышать мощность. для этого уменьшают размер сварочной ванны путем сварки периодических коротких замыканий, что позволяет сварить металл частично secretaryoffice. применяются уменьшенные диаметры электродов, уменьшения сварочного тока, используют специальные электроды, обеспечивающие вязкой сварочной ванны.

Сварочная ванна — Энциклопедия по машиностроению XXL

Для получения неразъемного соединения при сварке плавлением кромки металла свариваемых элементов (основной металл) и дополнительный металл (сварочная проволока и др.) в месте соединения расплавляются, самопроизвольно сливаются в общую, так называемую сварочную ванну, в которой происходят многие физико-химические процессы и устанавливаются металлические связи.  [c.4]
Глубина, па которую расплавляется основной металл, называется глубиной проплавления. Она зависит от режима сварки (силы сварочного тока и диаметра электрода), пространственного положения сварки, скорости перемещения дуги по поверхности изделия (торцу электрода и дуге сообщают поступательное движение вдоль направления сварки и поперечные колебания), от конструкции сварного соединения, формы и размеров разделки свариваемых кромок и т, п. Размеры сварочной ванны зависят от режима сварки и обычно находятся в пределах глубина до 7 мм, ширина 8—15 ми, длина 10—30 мм. Доля участия основного металла в формировании металла шва (см. гл. III) обычно составляет 15—35%.  

[c.18]

При правильно выбранном диаметре электрода и силе сварочного тока скорость перемещения дуги имеет большое значение для качества шва. При повышенной скорости дуга расплавляет основной металл на малую глубину и возможно образование непроваров. При малой скорости вследствие чрезмерно большого ввода теплоты дуги в основной металл часто образуется прожог, и расплавленный металл вытекает из сварочной ванны. В некоторых случаях, например при сварке на спуск, образование под дугой жидкой прослойки из расплавленного электродного металла повышенной толщины, наоборот, может привести к образованию непроваров.  

[c.20]

Закристаллизовавшийся металл шва состоит из смешанных в жидком состоянии (в сварочной ванне) расплавленных основного и присадочного металлов. Поэтому доли их участия определяют по исходной конфигурации кромок до расплавления и конечным геометрическим размерам шва.  [c.84]

Сварочными флюсами называют специально приготовленные неметаллические гранулированные порошки с размером отдельных зерен 0,25 — ( мм (в зависимости от марки флюса). Флюсы, расплавляясь, создают газовый и шлаковый купол пад зоной сварочной дуги, а после химико-металлургического воздействия в дуговом пространстве и сварочной ванне образуют на поверхности шва шлаковую корку, в которую выводятся окислы, сера, фосфор, газы.  [c.114]

При ручной сварке различного рода манипуляторы, позиционеры или стенды применяют для сборки и закрепления деталей, подлежащих сварке. Качество сварного шва во многом определяется искусством сварщика, а нри механическом перемещении изделий —- колебаниями скорости их перемеш,ени/г манипуляторами. Защита свариваемого металла обеспечивается покрытием электрода. При применении н е полуавтоматов для дуговой сварки сварочная ванна защищается флюсом или защитным газом, подаваемым через сварочную головку.  [c.123]

Для защиты сварочной ванны от окисления установки комплектуют системами подачи инертного защитного газа к месту сварки.  [c.170]

При удалении источника нагрева металл сварочной ванны кристаллизуется, образуя сварной шов, который и соединяет свариваемые элементы в одно целое. Металл сварного шва обычно значительно отличается от o itoBHoro свариваемого металла по химическому составу и структуре, так как металл шва всегда имеет структуру литого металла. Рядом со швом в основном металле под действием термического цикла сварки образуется различной протяженности зона термического влияния, металл которой нагревался в интервале температура плавления — температура критических точек, в результате чего в металле происходят структурные изменения.  [c.4]

Широко известно, что Россия явилась родиной электродуговой сварки. Наши соотечественники первыми в мире во многих странах запатентовали способ электродуговой сварки. В 1882 г. Ы. Н. Бе-нардос предложил способ электродуговой сварки угольным электродом, а в 1888 г. Н. Г. Славянов предложил способ электродуговой сварки металлическим электродом. Они же изобрели и ряд других процессов и вариантов сварки, в частности устройство для меха-низиров 5нной подачи электрода в дугу, применение дробленого стекла в качестве флюса для защиты сварочной ванны от воздуха и др.  [c.5]

Расстояние от активного пятна па расплавленпой поверхности 1лектрода до другого активного пятна дуги на поверхности сварочной вап]ш называется длиной дуги. Расплавляющееся покрытие электрода образует вокруг дуги и над поверхностью сварочной ванны газовую атмосферу, которая, оттесняя воздух из зоны сварки, препятствует взаимодействиям его с расплавленным металлом. В газовой атмосфере присутствуют также пары основного  [c.18]

Кристаллизация металла сварочной ванны но мере удаления дуги приводит к образованию шва, соединяюн его свариваемые детали. При случайных обрывах дуги или при смене электродов кристаллизация металла сварочной ванны приводит к образованию сварочного ]фатера (углублению в шве, по форме папоминаю-П1,ему наружную поверхность сварочной ванны). Затвердевающий шлак образует на поверхности шва шлаковую корку.  [c.19]

Ввиду того что от токоподвода в электрододержателе сварочный ток протекает по металлическому стержню электрода, стержень разогревается. Этот разогрев том больше, чем дольше протекание по стержню сварочного тока и чем больше величина последнего. Перед началом сварки лгеталлический стержень имеет температуру окружающего воз/iyxa, а к концу расплавления электрода температура повышается до 500—600° С (при содержании в покрытии органических веществ — не выше 250° С). Это приводит к тому, что скорость расплавлепия электрода (количество расплавленного электродного металла) в начале и конце различна. Изменяется и глубина проплавления основного металла ввиду изменения ус.иовий теплопередачи от дуги к основному металлу через прослойку жидкого металла в сварочной ванне. В результате изменяется соотношение долей электродного и основного металлов, участвующих в образовании металла шва, а значит, и состав и свойства металла шва, выполненного одним электродом. Это — один из недостатков ручной дуговой сварки покрытыми электродами.  [c.19]

Техника сварки в нижнем положении. Это пространственное положение позволяет получать сварные швы наиболее высокого качества, так как облегчает условия выделения неметаллических включений, газов из расплавленного металла сварочной ванны. При этом также наиболее благоприятны условия формирования металла шва, так как расплавленный металл сварочной ванны от вытекания удерживается нерасплавившейся частью кромок.  [c.22]

Сварку вертикальных швов можно выполнять на подъем (снизу вверх, рис. 19, а) или на спуск. При сварке на подъем ни кележащий закристаллизовавшийся металл шва помогает удери ать расплавленный металл сварочной ваппы. При этом способе облегчается возможность провара корня шва и кромок, так как расплавленный металл стекает с них в сварочную ванну, улучшая условия теплопередачи от дуги к основному металлу. Однако внешний вид шва — грубочешуйчатый. При сварке на спуск получить качественный провар трудно шлак и расплавленный металл подтекают под дугу и от дальнейшего сте-кания удерживаются только силами давления дуги и поверхностного натяжения. В некоторых случаях их оказывается недостаточно, и расплавленный металл вытекает из сварочной ванны.  [c.26]

Сварка горизонтальных стыковых швов (рис. 19, в) более затруднена, чем вертикальных, из-за стекания расплавленного металла из сварочной ванны на нижнюю кромку. В результате возможно образование подреза по верхней кромке. При сварке металла повышенной толщины обычно делают скос только одной верхней кромки, нижняя помогает удерживать расплавленный металл в сварочной ванне. Сварка горизонтальных угловых швов в пахлесточных соединениях не вызывает трудностей и по технике не отличается от сварки в нижнем положении.  [c.26]

Сварка швов в потолочном положении (рис. 19, б) наиболее сложна и ее по возмонкороткими замыканиями конца электрода па сварочную ванну, во время которых металл сварочной ванны частично кристаллизуется, что уменьшает объем сварочной ванны. В то же время расплавленный электродный металл вносится в сварочную ванну. При удлинении ду1и образуются подрезы. При сварке этих швов ухудшены условия выделения из расплавленного металла сварочной ванны шлаков и газов. Поэтому свойства металла шва несколько ниже, чем при сварке в других пространственных положениях.  [c.26]

Сварку начинают в нижней части формы, расплавляя дугой нижние кромки стыка. До окончания С1зарки металл в верхней части сварочной ванны стараются поддерживать в расплавленном состоянии на возможно большую глубину и обязательно на всю ширину разделки и формы. Шов наплавляют несколько выше поверхности стержней. Процесс проводят вручную, хотя и были попытки создания установок для механизированной сварки, в которых расплавление электрода происходило автоматически, а их смена выполнялась вручную. Однако установки оказались сложными в эксплуатации и малопроизводительными.  [c.28]

Повышение производительности процесса достигается также применением электродов, содержащих в покрытии железный поронюк (см. гл. III). С применением этих электродов сварка возможна только в нижнем положении, так как при сварке в других пространственных пололгениях увеличенный размер сварочной ванны приводит к вытеканию из нее расплавленного металла. Техника сварки швов в пижнем положении также усложняется по этой причине, по принципиально не отличается от сварки обычными электродами.  [c.28]

Для сварки этим способом удобнее использопать специальные станки. Этот способ сварки может быть использован для сварки неповороп пых стыков труб, т, е. сварки шва в различных пространственных положениях. Для направления дуги в корень шва и управления переносом электродного металла в сварочную ванну, а ]акжс для удержания расплавленного металла сварочной ванны от вытекания в различных пространственных положениях используют создаваемое внешними электромагнитами специальной конструкции магнитное поле.  [c.29]

Кристаллизация расплавленного металла сварочной ванны 7 приводит к образованию сварного шва 6. Затвердевший флюс образует шлаковую корку на поверхности шва. Расплавленный флюс, образуя пузырь и покрывая поверхность сварочной ваппы, эффективно защищает расплавленный металл от взаимодействий  [c.32]

При двухдуговой сварке (рис. 26, б) иснользуют два электрода (при многодуговой несколько). Дуги могут гореть в общую или раздельные сварочные ванны (когда металл нша после первой дуги уже полностью закристаллизовался). При горении дуги в раздельные сварочные ванны оба электрода обычно перпендикулярны плоскости изделия. Изменяя расстояние между дугами, можно регулировать термический цикл сварки, что ван по при сварке закаливающихся сталей.  [c.34]

С увеличением силы сварочного тока (рис. 28, а) глубина проплавлепия возрастает почти линейно до некоторой величины. Это объясняется ростом давления дуги на поверхность сварочной ванны, которым оттесняется расплавленный металл из-под дуги (улучшаются условия теплопередачи от дуги к основному металлу), и увеличением погоппой энергии. Ввиду того, что попьпнается количество расплавляемого электродного металла, увеличивается и высота усиления шпа. Ширина шва возрастает незначительно, так как дуга заглубляется в основной металл (находится ниже плоскостп основного металла).  [c.35]

Состав II строение частиц флюса оказывают заметное влияние на форму и размеры шва. При уменьшении насыпной массы флюса (пвмзоБидные флюсы) повышается газопроницаемость слоя флюса над сварочной ванной и, как результат этого, уменьшается давление в газовом пузыре дуги. Это приводит к увеличению толщины прослойки расплавленного металла под дугой, а значит, и к умень-н/ению глубины проплавления. Флюсы с низкплп стабилизирующими свойствами, как правило, способствуют более глубокому пронлавлеиию.  [c.38]

Сварку стыков труб под флюсом выполняют только автоматически при нижнем положении шва. Из-за сложности удержания от вытекания из сварочной ванны расплавленных шлака и металла трубы диаметром менее 150 мм зтим способом обычно не сваривают. С этой же целью электрод смещают с зенита стыка в зависимости от диаметра труб навстречу их вращению (табл. 2). Для удержания флюса от ссыпапия применяют специальные флюсоудерживающие приспособления. Так как на весу под флюсом проварить корень шла практически невозможно, первый слой обычно сваривают вручную покрытыми электродами или мехапизированпо в углекислом газе.  [c.44]

Для улучшения технологических свойств дуги применяют периодическое изменение ее мгновенной мощности — импульсно-дуговая сварка (рис. 48). Теплота, выделяемая основной дугой, недостаточна для плавления электродной проволоки со скоростью, равной скорости ее подачи. Вследствие этого длина дугового промежутка уменьшается. Под действием импульса тока происходит ускоренное раснлавлепиэ электрода, обеспечивающее формирование капли на его конпе. Резкое увеличение электродинамических сил сужает шейку канли и сбрасывает ее в направлении сварочной ванны в любом пространственном по-ло5кении.  [c.56]

При переходе к струйному переносу поток газов и металла от электрода в сторону сварочной ванны резко интенсифицируется благодаря сжимающему действию электромагнитных сил. В результате под дугой у.меньшается прослойка жидкого металла, в сварочной ванне появляется местное углубление. Повышается теплопередача к основному металлу, и шов приобретает специфическую форму с повышенной глубиной нроплавления по его оси. При струйном переносе дуга очень стабильна — колебаний свароч1Н)го тока и напряжений но наблюдается. Сварка возможна во всех пространственных положениях.  [c.57]

Это достигается тем, что сварочные материалы участвуют а) 3 защите расплавленного металла в зоне протекания металлур гических процессов, а в некоторых случаях и пагрстого твердого металла от вредного действия атмосферного воздуха (насыщения его газами атмосферы) в точение всего н])оцесса сварки — в процессе расплавления, переноса в дуге, пребывания в сварочной ванне, к рнсталлнзации б) в регулпрованпи химического состава металла шва путем его легирования и раскисления в) в очистке (рафинировании) металла шва — удалении серы, фосфора, включений окислов и шлаков г) в очистке металла шва от водорода и азота д) в ряде случаев в модифицировании, измельчении первичной структуры шва.  [c.84]

Следовательно, при сварке осуществляется сложная физи-ко-химическая обработка электродного и основного металла, нронсходян ая в газовой и нглаковой фазах и завершаюгцаяся в сварочной ванне, что приводит к образованию шва нужного состава с требуемыми свойствами эту обработку обычно называют металлургическими или физико-металлургическими процессами сварки.  [c.84]

Кислые шлаки обычно бывают очень вязкими и длинными, ири этом чем выше кислотность шлаков, тем больше их вязкость. Основные шлаки — короткие. Шлаки должны обладать небольшим удельным весом, чтобы легко всплывать на поверхность сварочной ванны. Слой шлака, покрывающий шов, в жидком виде и в процессе затвердевания должен легко пропускать газы, выделя-юн ,иеся из металла шва.  [c.99]

---

Перегрев — сварочная ванна — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Перегрев — сварочная ванна

Cтраница 1

Перегрев сварочной ванны и большая текучесть расплавленного металла требуют формовки места сварки.  [1]

Пористость шва является причиной перегрева сварочной ванны, особенно при сварке ацетиленом; избыток ацетилена вызывает сильное кипение ванны с образованием большого количества пор и газовых пузырей при застывании. Недостаток флюса, а также избыток его может влиять на образование пор в шве.  [3]

Это необходимо для предупреждения перегрева сварочной ванны и усиленного испарения цинка, которое происходит при температуре 907 С.  [4]

В некоторых случаях это служит причиной перегрева сварочной ванны и выгорания составляющих элементов чугуна.  [5]

Значительная глубина проплавления, большой объем расплавленного металла и перегрев сварочной ванны могут привести к вытеканию металла в зазоры. Чтобы предотвратить это, нужно обратную сторону соединений ( стыковых и угловых в лодочку) закрыть. Это обстоятельство необходимо учитывать при выполнении швов различных типов.  [6]

Процесс сварки характеризуется значительной концентрацией тепла в месте сварки, что обеспечивает глубокое проплавление основного металла и создает некоторый перегрев сварочной ванны. Дута горит спокойно без большого разбрызгивания; металл переходит с электрода в расплавленную ванну большими каплями.  [7]

Латунь с содержанием 30 — 45 % Zn имеет температуру испарения, приближающуюся к температуре плавления, что необходимо знать при сварке. Перегрев сварочной ванны за счет высокотемпературного факела вызывает сильное испарение цинка и пористость латуни. Латунь не обладает большой теплопроводностью, поэтому при ацетилен о-кислородном пламени ( Тлл 3100 — 3200 С) создается большой местный перегрев, вызывающий парообразование цинка. В то же время умеренные температуры природного сжатого газа и сжиженных газов в сварочном факеле ( Тм 2200 С и Тп б 2400 С) вызывают меньшее испарение цинка, устраняют кипение ванны при появлении защитной пленки, состоящей из окиси цинка. Окисная пленка вместе с цинком из сплава образует густую шлаковую корку, защищающую расплавленный металл от дальнейшего окисления.  [8]

Однако и при этом способе сварки могут появляться присущие ему дефекты в виде несплавлений по кромке. Они связаны с тем, что применение ППМ позволяет максимально использовать тепло перегрева сварочной ванны для целей плавления присадочного металла. Вследствие этого уменьшается количество расплавляемого основного металла и увеличивается вероятность появления несплавлений при отклонениях от технологии сварки. Понятно, что высокое качество сварных соединений может быть обеспечено только при надлежащем контроле за соблюдением режимов сварки.  [9]

Чем больше цинка в сплаве, тем ниже температура плавления латуни и тем меньшая требуется мощность пламени горелки. Теплопроводность латуни ниже, чем меди, и уменьшается с увеличением содержания цинка. Это делается с целью предупреждения перегрева сварочной ванны и усиленного испарения цинка, которое происходит при температуре 907 С. Пары цинка, соединяясь с кислородом воздуха, образуют окись цинка, которая в виде белого налета осаждается на поверхность свариваемой детали.  [10]

Применение процесса STT эффективно для выполнения корневого прохода при сварке трубопроводов. При сварке корня шва с помощью традиционного полуавтоматического процесса не происходит непосредственного управления сварочным током, управляемым параметром является среднее напряжение. При таком методе управления всегда есть существенный риск перегрева сварочной ванны и снижения ее вязкости ниже допустимого уровня. В результате обратный валик может быть плохо сформирован и иметь плоскую или даже вогнутую форму. Кроме того, сварщику приходится удерживать дугу на передней кромке сварочной ванны, чтобы обеспечить хорошее проплавление. Если дуга слишком отстает от передней кромки, проплавление будет неполным. Если же дуга слишком опережает переднюю кромку, то вероятность прожогов резко возрастает.  [11]

Мундштук представляет собой пластину толщиной 6 — 16 мм, изготовленную из стали МСт. Рекомендуется применять проволоку Св — 10Г2, Одновременно с плавлением проволоки происходит плавление пластины и трубки мундштука за счет тепла сварочной ванны. Благодаря введению этого дополнительного металла значительно ускоряется процесс сварки и уменьшается перегрев сварочной ванны.  [12]

Мундштук представляет собой пластину толщиной 6 — 16 мм, изготовленную из стали МСт. Одновременно с плавлением проволоки происходит плавление пластины и трубки мундштука за счет тепла сварочной ванны. Благодаря введению этого дополнительного металла значительно ускоряется процесс сварки и уменьшается перегрев сварочной ванны.  [13]

От величины погонной энергии при прочих равных условиях зависят размер шва и околошовной зоны, степень перегрева сварочной ванны и скорость охлаждения различных участков зависят соединения, а значит и его свойства. Однако конкретные данные об оптимальных рекомендуемых величинах погонной энергии, имеющиеся в литературе, весьма разноречивы, поскольку относятся к различным сталям и условиям сварки. Так, в работе [86] не рекомендуется повышать погонную энергию свыше 5000 кал / см, а авторы работы [ 131 считают, что оптимальные свойства сварного соединения можно получить при погонной энергии 8000 кал / см. С точки зрения свойств ЗТВ некоторые авторы рекомендуют не повышать погонную энергию за пределы 6500 кал / см. В работе [82] автор, исследуя сварку под флюсом высокопрочных сталей типа Х60 с ванадием и азотом, показал, что оптимальными являются режимы сварки с погонными энергиями 7 — 10 ккал / см. При этом получают сварные соединения с высокими механическими свойствами.  [14]

Этот вид сварки применяют для тяжелых и толстостенных чугунных отливок. Процесс сварки характеризуется значительной концентрацией тепла в месте сварки, что обеспечивает глубокое противление основного металла и создает некоторый перегрев сварочной ванны.  [15]

Страницы:      1    2

Как научиться варить. Советы профессионального сварщика

Это небольшой мастер-класс по ручной дуговой сварке. В статье мы постарались уделить внимание самым распространённым проблемам и вопросам, с которыми сталкивается начинающий сварщик.

Подумывая о приобретении сварочного аппарата «для дома, для дачи», многие обыватели отказываются от этой затеи, так как сомневаются в том, что смогут самостоятельно освоить премудрости электродуговой сварки. Все знают, что высококвалифицированные сварщики — это творцы, отдельная каста мастеровых. Между тем реальность такова, что бытовое строительное применение сварки в подавляющем большинстве случаев не требует особого качества шва, а сварные соединения, по сути, просто заменяют разборные болтовые/винтовые сборки. При этом, конечно, начинающему мастеру не стоит браться за сварку, допустим, водопроводной трубы или нагруженной фермы перекрытия, ибо последствия могут быть очень неприятными.

Лучший способ научиться варить — это записаться на соответствующие курсы. Также полезно просто некоторое время поработать с опытным мастером, чтобы наглядно, в режиме реального времени наблюдать за его действиями, помучить вопросами и перенять основные технические приёмы. Но даже это не обязательно, базовой теоретической подготовки может быть достаточно, чтобы выйти на улицу и самому начать учиться. Особенно, если, выбирая источник сварочного тока, вы отдали предпочтение инверторам, которые на данный момент наиболее практичны и очень многое прощают новичку. Вопросы выбора сварочного оборудования мы уже рассматривали в статье «Как выбрать сварочный аппарат». Далее мы поведём разговор о самом распространённом типе сварки — ручной электродуговой (ММА), предназначенной для соединения деталей из углеродистой конструкционной стали с применением штучных покрытых электродов.

Подготовка к сварке

Чем нужно укомплектоваться

Экипировка

Сварка является довольно вредным для человека процессом, поэтому мастер должен позаботиться о своей защите. Начать нужно с одежды. В продаже имеются огнестойкие костюмы сварщика, а также различные накидки, фартуки и т.п. Отдельно защищаются руки, для этих целей потребуются специальные краги, рукавицы или перчатки. Не стоит забывать об обуви, которая должна быть высокой, чтобы накрываться брюками, и термостойкой, чтобы выдерживать попадание горячих искр. Самое главное — защита зрения. Для этого разработаны так называемые светофильтры, которые, будучи установленными на маске, способны уберечь глаза от вредных излучений, но позволяют чётко видеть сварочную ванну. Они имеют номера и разделяются по затенённости. Затенённость светофильтров выбирается в соответствии с условиями работы (интенсивность дуги). Многие мастера очень полюбили маски со светофильтрами типа «хамелеон». Кое-что из экипировки, обычно это маска или перчатки, производители аппарата могут включать в комплектацию, но далеко не всегда эти девайсы нормального качества.

Высоковольтные провода

Кроме самого сварочного аппарата (источника сварочного тока), необходимо иметь провода для передачи питания на электрододержатель и зажим массы (клемма заземления). Это специальные медные проводники большого сечения, рассчитанные на определённую силу тока — чем больше ток, тем крупнее провода, и тем на более высокий ток они рассчитаны. В бытовых условиях, где используются сравнительно маломощные инверторы, вполне подойдут проводники, рассчитанные на ток до 200 А, длиной 2,5–4 метра. Как правило, эти провода идут в комплекте, но иногда их нужно покупать отдельно.

Переноска

Чтобы подключить инвертор в сеть (помимо надёжной заземлённой розетки на 25 А, запитанной через качественный автомат) почти всегда нужна переноска. Сечение каждого её проводника не должно быть менее 2,5 мм². Её длина может доходить до полусотни метров, но чем она короче, тем более точный ток будет получен на выходе. В любом случае удлинитель необходимо полностью размотать с бобины, чтобы он не перегревался.

Вспомогательный инструмент

При сварочных работах всегда пригождается УШМ («болгарка»), лучше и «большая» и «маленькая». В качестве оснастки следует запастись как отрезными, так и шлифовальными абразивными дисками. Для зачистки деталей нужна металлическая щётка. Для удаления шлака потребуется молоток. Чтобы надёжно зафиксировать свариваемые детали между собой очень удобно воспользоваться металлическими струбцинами, из-за температурных вредностей пластиковые не подойдут. Давайте сразу упомянем и о подмостях, которые вчистую обыгрывают любую стремянку. Они нужны, чтобы в полной мере контролировать процесс сварки по месту и послужат рабочим местом, если варить детали «на столе».

Электроды

Классификация электродов для сварки ММА весьма обширна. Большинство задач мы сможем решить с помощью таких популярных марок, как АНО, ОЗС, МP, которые хорошо подходят для сварки постоянным током инвертора. Что касается диаметра стержня, то наш размер — это «двойка» и несколько реже — «тройка». Следует понимать одно золотое правило: диаметр электрода выбирается по толщине металла свариваемых деталей, а уже от диаметра электрода выбирается сварочный ток. Это основной, базовый критерий, хотя учитывается также химический состав металла, форма кромок, тип соединения деталей, положение сварочного шва в пространстве.

Ориентировочно, для металла толщиной от 1,5 до 3 мм нужно взять электрод диаметром 2–2,5 мм. Тройкой варят металл до 5 мм по толщине — и это будет наш предел, более массивные детали нам будут неподвластными, так как электрод просто не прогреет металл деталей. Электроды в 4 мм внутридомовая сеть не потянет (сила тока близка 200 А, а нагрузка приближается к 5 кВт — выключится автомат), да и редко бывают нужны его возможности. О том, какую силу тока выставить, читайте ниже.

Как подготовить детали

Обработка шва

Зону стыковки двух деталей, где будет формироваться сварочный шов, следует очистить от загрязнений и влаги, также с кромок нужно с помощью металлической щётки удалить ржавчину, остатки лакокрасочных составов (металл по паре сантиметров от стыка зачищается до блеска). Если толщина деталей превышает 3 мм, то с кромок рекомендуется снимать фаску, что позволяет добиться хорошего проваривания металлического массива.

Ориентирование деталей

Проще всего выполнять ручную дуговую сварку, если сварочный шов располагается на горизонтальной поверхности (сварка «в нижнем положении»). При таком способе наиболее удобно выполнять контроль сварочной ванной. Сила тяжести действует на расплав сверху вниз, не сдвигая его, она помогает присадочному металлу электрода переноситься в создаваемый пользователем шов. Именно поэтому, если есть возможность, новичку лучше варить на столе, а уже затем укрупнённые детали собирать «на месте».

Вертикальное положение сложнее, но встречается часто, при этом способе ориентирования варить приходится или вертикально, или горизонтально на вертикальной плоскости. В первом случае шов чаще всего ведут снизу вверх, но для тонкого металла лучше двигаться сверху вниз — так он меньше прогревается и меньше опасность прожига. А особенность второго типа сварки (горизонтально на вертикальной поверхности) заключается в том, что сварочную ванну «протягивают» перпендикулярно силе тяжести, поэтому, чтобы металл не вытекал, количество расплава (размер сварочной ванны) должно быть минимальным, дугу выдерживают максимально короткой.

Потолочная сварка по понятным причинам самая сложная и малопроизводительная, непрофессионалу лучше за неё не браться.

Нужно также отметить, что при сварке детали могут различными способами располагаться друг относительно друга. От этого выделяют несколько типов сварки: встык, внахлёст, угловая, тавровая. Сварка встык выполняется «почти прямым» электродом, в остальных трёх типах электрод будет наклонён, так как проварить нужно две детали, расположенные во взаимно перпендикулярных плоскостях. Есть проблема: например, если угловое соединение деталей расположить на столе обычным способом, то в сечении мы видим литеру L, то есть нижняя кромка будет из-за силы тяжести больше попадать в зону сварочной ванны. Именно поэтому есть смысл расположить детали «в лодочку» (сечение в виде V), тогда обе кромки хорошо проварятся.

Какой ток выставить

Мы уже говорили, что сварочный ток подбирается в зависимости от толщины электрода. Для начала вам нужно иметь ввиду, что технически ограничен только нижний предел тока. Например, используя двойку, чтобы получить хороший шов, нужно поставить переключатель силы тока на 70–80 и более ампер (чем выше, тем скорее сгорит электрод). Для тройки подойдёт ток от 100 до 140 А, четвёрка — 160 А. Для начала попробуйте ток чуть выше минимального, а уже при необходимости поднимайте его значение. Есть хороший способ понять, правильно ли вы выбрали силовой режим: звук сварки должен напоминать потрескивание, а не бульканье или гудение.

С какой полярностью подключить держатель электрода и массу

Инвертор работает от постоянного тока, поэтому позволяет подключить высоковольтные провода в два положения, на электрод или массу можно подать «плюс» или «минус». Если на электроде плюс (обратная полярность), то он греется сильнее, а если минус (прямая полярность) — то деталь. Обратная полярность используется чаще, она характерна для традиционной сварки. Прямая полярность используется для сваривания листового металла в высоком темпе со специальными электродами.

Работа со сварочной дугой

Выполнив все подготовительные работы, можете приступить к тренировке. Расположитесь максимально удобно, лучше сядьте, обопритесь на стол, держите зажим электрода двумя руками. Далее рассмотрим основные движения и приёмы на самом простом — сварка в нижнем положении, детали встык, электрод двойка, металл листовой (или пластины), кромки прямые без фасок, шов прямолинейный однослойный. Пункты пойдут примерно по порядку выполнения работ, но некоторые действия осуществляются одновременно. Каждый пункт не обязательно обозначает действие, это — важный момент, на который следует обратить внимание.

1. Поджиг. Чтобы появилась (зажглась) дуга, следует выполнить чиркающее движение электродом по детали, будто спичкой. Чиркать нужно по направлению шва, чтобы заготовка не была испорчена. Сам электрод необходимо слегка наклонить относительно вертикали (примерно на 30 градусов).

2. Контроль дуги, формирование сварочной ванны. Как только дуга разгорелась — подводим её к началу шва и ждём расплавления металла. Сначала под электродом в течение 2–3 секунд появляется красное пятно, это горит флюс. Затем можно наблюдать появление желто-оранжевого пятна, на котором виднеется рябь — это расплавился металл.

3. Положение электрода при формировании сварочной ванны. Электрод располагается почти вертикально, слегка наклонён в сторону направления шва (на 25–40 градусов). Между электродом и деталями нужно выдержать расстояние около 3 миллиметров, обычно для этого обмазкой касаются метала свариваемых заготовок.

4. Формирование шва, управление сварочной ванной. Итак, признаком появления сварочной ванны является возникновение оранжевого пятна с подрагивающей поверхностью. С начала поджига дуги ванна (расплав металла) появляется через 2–3 секунды, и мы должны переместить электрод на один-два миллиметра по направлению нашего шва. Затем снова ждём появления оранжевого пятна, теперь на это будет уходить менее секунды. Так постепенно, миллиметр за миллиметром, и двигаемся.

5. Положение, тип движения электрода при формировании шва.

Во-первых, нужно всегда держать корректный наклон. Если слишком сильно наклонять электрод, то дуга будет своим потоком отталкивать сварочную ванну назад, делая шов высоким, усложняя прогрев металла. Более вертикальный электрод давит дугой на ванну, распластывая её. Таким образом, наклоном электрода можно манипулировать высотой шва, более корректным считается шов, который по высоте получается заподлицо со свариваемыми поверхностями. Однако следует учесть, что при существенно наклоненном электроде проще визуально контролировать состояние сварочной ванны.

Второе, не забываем выдерживать дуговой промежуток. Дело в том, что электрод расходуется, и его нужно постоянно опускать, как говорят: «макать» в сварочную ванну. Если электрод не приближать максимально близко, то не будет металла для формирования шва, а большой зазор сделает дугу нестабильной. Слишком откровенные касания электродом деталей вызовут короткое замыкание, и на инверторе сработает защита. Возьмите за ориентир высоту, когда при наклоненном электроде вы касаетесь деталей только обмазкой электрода.

Третье, тип движения электрода новичку лучше выбрать прямолинейный, в крайнем случае — с небольшими круговыми (вокруг ванны) и одновременно поступательными движениями. Формируем так называемые «чешуйки», которые перекрывают друг друга где-то наполовину. Лучший шов — с мелкой чешуйчатостью. К слову, всякие там зигзаги и восьмёрки будете осваивать потом, они нужны для работы с толстым металлом.

Четвёртое, скорость перемещения. От несоблюдения этого параметра часто возникают основные дефекты сварки — непровары или прожиги. Числовых решений привести невозможно. Следите за состоянием (цветом) зоны под электродом, двигайтесь плавно, не передерживайте. Останавливайтесь и рассматривайте готовые части шва. Чем тоньше электрод, тем меньше он прогревает металл, и тем медленнее его ведут. Очевидно, что при граничных ситуациях (когда детали можно сварить и тройкой, и двойкой) новичку лучше использовать более тонкий электрод и медленнее его вести. По мере повышения квалификации — увеличивайте ток и применяйте более толстый электрод.

6. Контроль сварочной ванны осуществляется визуально. Смотрите на ванну и на шов позади, а не саму дугу. Исследуйте свой шов, чтобы он был одинаковой толщины и ширины (оптимальная ширина — от 0,8 до 1,5 диаметра электрода) с минимумом дефектов (ГОСТ 30242–97). В бытовых условиях многие дефекты сварки без проблем устраняются дополнительным подвариванием, но только после остывания шва и очистки его от шлака. Для начинающего, пожалуй, всё же лучше работать с существенно наклоненным электродом, чтобы лучше видеть сварочную ванну. Заметим, что не стоит поначалу пытаться проварить шов одной дугой, остановитесь и рассмотрите геометрию (сечение) получаемого шва: чешуйка/бугорок — хорошо; шарик на ножке — малая сила тока; прожиг и кратеры — высокая сила тока, медленное ведение электрода по заданной траектории.

7. Как закончить сварку. В конце шва не убирайте электрод сразу, а сделайте небольшой круг на месте, внося металл, иначе в точке отрыва дуги останется кратер. Отрыв электрода сделайте лёгким чирканьем. После сварки шлак, когда он остыл и почернел, с помощью молотка и жёсткой щётки удаляется со шва. При корректной сварке он отскакивает крупными хлопьями, а в металле шва включений шлака нет.

Эта статья, конечно, не может претендовать на всеобъемлющее руководство, но на некоторые часто задаваемые вопросы от сварщиков новичков мы постарались ответить. Хотелось бы также сказать, что прежде чем начинать обучение, тщательно ознакомьтесь с рекомендациями производителя вашего сварочного аппарата и электродов, а также внимательно изучите правила техники безопасности при проведении сварочных работ. И всё у вас получится.

weld% 20pool — определение английского языка, грамматика, произношение, синонимы и примеры

Чтобы разместить микросхемы переменного размера на монолитной площадке приема микросхемы (22, 24, 26) (23, 25, 27), чтобы соединительные провода между микросхемой и проводящими зазорами (44), которые окружают выбранную площадку, не были слишком В общем, изобретение предусматривает покрытие места приема чипа множеством проводящих площадок, которые изолированы друг от друга и могут действовать как реле weld для упомянутых соединительных проводов (80, 90, 100).

патенты-wipo

Верхний и нижний элементы (60, 62) зонда приводятся в действие независимо и смещаются, чтобы следовать профилю заготовки и обеспечивать балансировочную нагрузку на противоположные поверхности заготовки во время операции сварки .

патенты-wipo

Двигатель включает в себя цилиндрическую раму (1) из ферромагнитного материала, трубу (2), вставленную и расположенную в раме концентрически, спеченный подшипник (7), запрессованный в трубу, цилиндрический магнит (4), закрепленный на опоре. внешняя стенка трубы на внутренней стенке магнита и цилиндрическая катушка (5), обращенная к магниту через кольцевое пространство, где рама и труба приварены на подогнанном участке между ними.

патенты-wipo

Используемое огромное количество толстого листа — всего 24000 тонн — должно было иметь особенно большие размеры, чтобы сэкономить на сварных швах и обеспечить экономичное использование этого материала, в то время как выбор продольно профилированного листа дополнительно повышенная структурная эффективность.

Обычное сканирование

Газовая сварочная и газорезательная аппаратура

tmClass

По данным независимой группы по установлению фактов, возглавляемой Центром профсоюзов и прав человека (CTUHR), Экуменическим институтом трудового просвещения и исследований (EILER), Институтом развития гигиены и безопасности труда (IOHSAD) и Kilusang Mayo Уно (КМУ), пожар начался на первом этаже после того, как сварка искр от ремонтируемых ворот завода привела к воспламенению легковоспламеняющихся и неправильно хранящихся химикатов, размещенных на полу.

gv2019

Этот дефект обычно возникает в сварных швах , которые требуют нескольких проходов, и между сварными швами наблюдается плохое перекрытие.

WikiMatrix

Прежде чем рассматривать каждую ветвь, следует отметить, что заявитель признал, что является стороной соглашений между производителями сварной стальной сетки и не оспаривает цель этих соглашений, а именно фиксирование цен и квот.

Гига-френ

Сварка футеровок из алюминиевого сплава должна соответствовать абзацам № и №

MultiUn

Для сварных футеровок из нержавеющей стали см. Раздел 8.6. EN 13322-2;

ЕврЛекс-2

Аппараты электрические сварочные и электродуговые — сварочные аппараты и принадлежности к ним, относящиеся к классу 9, в частности заготовки для сварочных источников питания, сварочных электродов

tmClass

Сварка расходных материалов, таких как электроэнергия, охлаждающая вода и защитный газ, подается от питающего оборудования (9, 10, 11) через распределительный коллектор (18).

патенты-wipo

Края листа (34, 36) примыкают к поверхности с рассогласованием (48), так что часть (88) края несовпадающего листа (32) находится над границей раздела сварного шва (58) и подвергается воздействию излучения высокой энергии. сварка балка (40).

патенты-wipo

Сетка (3) изготавливается путем сварки продольных проволок (2) с поперечными проволоками (6) на сварочном агрегате (27).

патенты-wipo

Внутренняя сварка головка в сборе

патенты-wipo

Высокопрочные низколегированные стали (HSLA) были разработаны специально для сварки в 1970-х годах, и эти, как правило, легко свариваемые материалы обладают хорошей прочностью, что делает их идеальными для многих видов сварки .

WikiMatrix

В округе Северный Велд , где картофель позже высаживают на более тяжелых почвах, такой взаимосвязи не обнаружено.

спрингер

Это разбирательство было инициировано после получения жалобы, поданной Комитетом по обороне EU Steel Butt- Welding Fittings Industry, и содержащей достаточные prima facie доказательства вредной практики демпинга, вызванной импортом из этих пяти стран.

ЕврЛекс-2

Отдельные компоненты могут быть собраны с помощью механического элемента, клея или сварки для обеспечения полного порта доступа (100).

патенты-wipo

Следующей задачей было отшлифовать сварных швов , чтобы их не заметили, и подправить воронение, чтобы они слились с остальной частью оружия.

Гига-френ

Подушка (6) содержит две фольги (8), соединенные вместе по их периферии, в частности сварной , и жидкость (10), введенную между фольгами (8).

патенты-wipo

Изобретение относится к способу обжига, сварки и / или резки металлических материалов с использованием защитного газа, при котором используется по меньшей мере один защитный газ и на станции обработки материала образуется смесь защитного газа и воздуха.

патенты-wipo

Метод реализует синхронизацию между заданной заготовкой горячего прессования спеканием и диффузионным горячим прессом , сварка целевой заготовки и листовой заготовки с пределом прочности на разрыв сварки более 50 МПа.

патенты-wipo

Коллекторная пластина приварена к открытой части, по меньшей мере, в части угловой части.

патенты-wipo

Импорт некоторых сварных труб из железа или нелегированной стали, происходящих, в частности, из Турции, подлежит окончательной антидемпинговой пошлине, установленной Постановлением Совета (ЕС) № 1697/2002 (1).

ЕврЛекс-2

Основы газовой дуговой сварки металлов: скорость перемещения и расстояние контакта с рабочей поверхностью (CTWD)

Введение
В первом блоге этой серии было дано общее описание основных операций процесса газовой дуговой сварки (GMAW). Чтобы ускориться, перейдите по следующей ссылке на этот блог:

Основы газовой дуговой сварки металлов: сварочный ток и сварочное напряжение

Существует четыре основных параметра процесса GMAW, которые влияют как на профиль проникновения в основной материал, так и на профиль сварного шва, который находится над основным материалом для данного сварного шва:

1. Сварочный ток
2. Сварочное напряжение
3. Расстояние до рабочего места
4. Скорость передвижения

В первом блоге обсуждалось, как вариации сварочного тока и сварочного напряжения влияют на профиль проплавления и профиль валика сварного шва.В этом выпуске блога переменные скорости движения и расстояния между контактом и работой (CTWD) будут обсуждаться таким же образом.

Скорость перемещения
В большинстве случаев проникновение сварного шва в основной материал увеличивается при увеличении скорости перемещения сварного шва, и наоборот. На более низких скоростях движения дуга находится непосредственно над центром сварочной ванны. Следовательно, металл, который переносится из плавящегося присадочного металла в сварочную ванну, осаждается в центре сварочной ванны.Когда перенос металла происходит по центру, сварочная ванна действует как большая подушка для поступающих капель металла и снижает степень проникновения капель в основной материал.

И наоборот, при более высоких скоростях движения дуга обычно находится на передней кромке сварочной ванны, в результате чего переносимые капли металла напрямую сталкиваются с некоторым основным материалом, а не только со сварочной ванной. Это более прямое воздействие на основной материал приводит к более глубокому проплавлению сварного шва, поскольку ограничивает демпфирующее действие сварочной ванны.

Сварные швы, показанные на рис. 1 и 2, показывают взаимосвязь между скоростью перемещения и проникновением сварного шва в основной материал. Сварные швы были выполнены с постепенно увеличивающимися скоростями движения, но при относительной погонной энергии. Это было сделано в попытке сохранить размер наплавленного слоя каждого сварного шва относительно одинаковым. Сварные швы 30 — 34 имели увеличенную скорость перемещения и, следовательно, увеличили проникновение в основной металл. Данные для этих сварных швов показаны в Таблице 1.

Рис. 1. Поперечное сечение сварных швов 30-34.Красный контур лучше отображает профиль проникновения.

Более низкие скорости движения приводят к образованию круглой или овальной формы затвердевания. Более высокие скорости движения приводят к образованию пятен отверждения, которое имеет форму круга на передней кромке и V-образную форму на задней кромке сварочной ванны. Обратите внимание на различия в узоре затвердевания каждого шарика, обведенном красным на Рисунке 2.

Рисунок 2: Вид сварных швов сверху 30-34

Таблица 1: Данные скорости движения

Расстояние между контактом и работой
В первом блоге этой серии было установлено, что в процессе GMAW обычно используется источник питания постоянного напряжения (GMAW-CV), который обеспечивает относительно постоянное выходное сварочное напряжение в диапазоне сварочных токов.Для GMAW-CV сварщик выбирает скорость подачи проволоки (WFS) на механизме подачи проволоки и соответствующее напряжение на источнике сварочного тока. Таким образом, внутренняя схема источника питания обеспечивает соответствующее количество сварочного тока, необходимого для поддержания стабильной дуги. Переменные процесса GMAW, такие как ток и скорость подачи проволоки, взаимосвязаны, поэтому одно нельзя регулировать независимо, не влияя на другое, просто изменяя настройку селектора WFS на самом источнике питания.

Один из распространенных способов независимого управления сварочным током от WFS — это регулировка рабочего расстояния контакта (CTWD).Это явление можно понять, применив закон Ома, V = IR (V = напряжение, I = ток и R = сопротивление), к электрическому удлинителю сварочной проволоки, рис. 3.

Рисунок 3: Диаграмма удлинения электрода, длины дуги и расстояния между контактом и работой

Поскольку мы хотим увидеть влияние вариаций CTWD на сварочный ток, давайте изменим уравнение на I = V / R. Предполагая, что используется источник питания с постоянным напряжением, V (вольт) останется постоянным в этом уравнении.Диаграмма слева на Рисунке 4 предлагает базовый CTWD. Если затем увеличить CTWD, удлинение электрода также увеличится, поскольку источник постоянного напряжения будет поддерживать постоянную длину дуги, несмотря на изменение CTWD. Увеличение длины удлинения электрода связано с увеличением сопротивления по мере увеличения эффективной длины «проводника». Согласно закону Ома, предполагая постоянное напряжение, ток и сопротивление обратно пропорциональны друг другу, поэтому увеличение сопротивления приведет к уменьшению тока.

Рисунок 4: Диаграмма изменения CTWD

Это именно то, что было замечено в сварных швах 13–18. По мере того, как CTWD постепенно увеличивался для каждого сварного шва, сварочный ток уменьшался, при этом сохраняя тот же WFS. Данные этих испытаний приведены в таблице 2.

Рис. 5. Поперечное сечение сварных швов 30-34. Красный контур лучше отображает профиль проникновения.

Рисунок 6: Вид сварных швов сверху 30-34

Таблица 2: Данные о расстоянии от контакта с рабочим местом

С любыми вопросами по основным принципам работы GMAW обращайтесь к Джейсону Раушу по электронной почте jrausch @ ewi.org или по телефону 614-688-5204.

Исследование динамического развития трехмерной поверхности сварочной ванны в стационарной сварочной ванне

Сварочная ванна содержит обширную информацию о процессе сварки. В частности, тип формы поверхности сварочной ванны, т.е. е., выпуклая или вогнутая, определяется проплавлением сварного шва. Для его обнаружения используется инновационный метод обнаружения на основе лазерного зрения для наблюдения за поверхностью сварочной ванны при дуговой сварке вольфрамовым электродом (GTAW).На всю поверхность сварочной ванны проецируется узор из точек с низким энергопотреблением. Его отражение перехватывается экраном и фиксируется камерой. Тогда можно обнаружить процесс динамического развития поверхности сварочной ванны. Путем наблюдения и анализа было обнаружено, что изменение формы отражения отраженных лазерных точек для формы поверхности сварочной ванны тесно коррелирует с проплавлением сварочной ванны в процессе сварки. Предложена математическая модель для корреляции падающего луча, отраженного луча, экрана и поверхности сварочной ванны на основе структурированного зеркального отражения лазера.Были смоделированы и проанализированы динамические изменения поверхности сварочной ванны и соответствующие точки лазерного рисунка. Комбинируя экспериментальные данные и математический анализ, результаты показывают, что рисунок отраженных лазерных точек тесно коррелирует с развитием сварочной ванны, например с проплавлением сварного шва. Было обнаружено, что вогнутость поверхности бассейна быстро увеличивается после того, как форма поверхности была изменена с выпуклой на вогнутую во время стационарного процесса GTAW.

Введение

Сварочный процесс широко применяется в современных обрабатывающих отраслях, тенденция к высокой производительности и качественной сварке была направлена ​​на автоматизацию процесса, определение и контроль проплавления сварных швов является ключевой проблемой в автоматизированной сварке.В частности, в случае сварки корневого прохода при сварке толстого листа или угловой сварки в условиях переменной нагрузки в процессе дуговой сварки вольфрамовым электродом (GTAW). Однако особая проблема заключается в том, что очень трудно обнаружить проникновение сварочной ванны в заднюю часть заготовки. Между тем, практический подход к получению ситуации сварочной ванны на верхней стороне важен для обнаружения проникновения сварочной ванны [1]. В последние годы были разработаны различные подходы к наблюдениям и измерениям, такие как машинное зрение [2, 34], ультразвуковое [5, 6], рентгеновское излучение [7, 8], колебания бассейна [9, 10] и другие. методы [11, 12].

Среди этих методов, методы зондирования, основанные на бесконтактном зрении, были изучены более широко, они эволюционировали из двумерной (2D) в трехмерную (3D) область и широко изучаются многими исследователями. Важным методом измерения границы двухмерной сварочной ванны является коаксиальный просмотр сварочной ванны, который впервые был предложен Ричардсоном и др. [13]. Агапакис и Болстад [14] представили инновационную систему визуального восприятия, в которой использовалось интенсивное стробоскопическое освещение для подавления света дуги в процессе сварки и получения четкого изображения с помощью синхронизированной камеры.В недавнем исследовании рассматривается трехмерная форма сварочной ванны. Ван [15] создал систему измерения 3D сварочной ванны. Результаты реконструкции сварочной ванны представлены обработкой изображений. На основе восстановленной трехмерной геометрии сварочной ванны геометрия сварочной ванны описывалась с помощью модели искусственной нейронной сети (ИНС). Чжан и его коллеги создали новую систему стереокамер, в которой использовалась только одна камера и бипризма, расположенная перед линзой, которая применялась для захвата пары виртуальных изображений поверхности сварочной ванны, и реконструировали трехмерную форму поверхности сварочной ванны во время основания. текущий период P-GMAW [16].Кроме того, были разработаны некоторые специальные алгоритмы обработки изображений для сварочного процесса для анализа и извлечения информации о сварочной ванне для визуального восприятия сварочной ванны [17, 1819]. Хотя эти исследования могут извлекать определенную 2D-геометрию или 3D-информацию из сварочной ванны с помощью методов визуализации, динамические зеркальные характеристики сварочной ванны и помехи от сильной дуги усложняют наблюдение и обработку изображений и снижают эффективность этих методов. . Из-за плохих условий сварки были предложены методы, позволяющие добиться точности геометрии поверхности сварочной ванны.Ай Сяопу [20, 21] и его коллеги предложили новый метод, основанный на отражении полос. Фаза, которая изменяет фазовые данные, была проанализирована путем сравнения фазовых данных, извлеченных из деформированного решетчатого изображения и эталонного решетчатого изображения. Была получена трехмерная форма поверхности сварочной ванны TIG, и достигнуты удовлетворительные результаты. Чтобы избежать интерференции дугового света в процессе измерения, Чжан Юмин и его коллеги предложили новую структурированную систему лазерного машинного зрения, которая использует преимущества зеркального отражения для восстановления трехмерной поверхности сварочной ванны.В экспериментах структурированный лазер проецировался на поверхность сварочной ванны и отражался от формирующей пластины. Затем структурированные лазерные изображения на пластине были сняты камерой. Восстановленные результаты подтвердили эффективность системы, а полученная сварочная ванна была более точной [22, 23, 2425]. Точно так же члены нашей исследовательской группы также провели много исследований поверхности сварочной ванны в GTAW с помощью Laser-Vision-Based в предыдущем исследовании [9, 26, 27].

В данной работе предложена усовершенствованная система наблюдения за поверхностью сварочной ванны.Экспериментальный процесс и соответствующий ему лазерный рисунок точек были захвачены ПЗС-матрицей. Преобразование точек может отображать развитие поверхности сварочной ванны в процессе сварки. Кроме того, математическая модель, которая содержит падающий луч, отраженный луч и экран, была построена на основе структурированной системы визуализации лазерного отражения. Динамическое изменение поверхности сварочной ванны и соответствующий ей лазерный рисунок точек моделировались и анализировались с помощью программного обеспечения Matlab. Установлено, что поверхность сварочной ванны подобна гауссовой поверхности.Результаты эксперимента и анализа применяются для дальнейшего понимания процесса динамического изменения поверхности сварочной ванны TIG.

Эксперименты

Принцип системы наблюдения

Принцип системы наблюдения показан на рисунке 1. Точечный лазерный узор проецировался на поверхность сварочной ванны. Его отражение, отраженное от зеркальной поверхности сварочной ванны, перехватывалось экраном. Затем лазерные узоры с деформированными точками на экране, которые в дальнейшем называются отраженными узорами, были захвачены камерой CCD.Система параметров положения может быть определена в мировой системе координат. И была предложена схема реконструкции поверхности для получения трехмерной поверхности на основе закона отражения.

Рисунок 1:

Экспериментальный принцип измерения с помощью точечного лазерного зрения.

Реальная экспериментальная измерительная система показана на рисунке 2. Система наблюдения за поверхностью сварочной ванны при сварке TIG в основном состоит из системы лазерного зрения и системы формирования изображения, отраженного от лазера.Система лазерного зрения в основном состоит из камеры CCD. Камера CCD оснащена фильтром низких частот с длиной волны 20 нм с центром на 650 нм, чтобы уменьшить влияние дугового света. Система формирования изображения, отраженного лазером, в основном включает в себя лазерный генератор и экран. Лазерный генератор располагался на плоскости YOZ, угол с горизонтом заготовки составлял 30 °. Принятые параметры лазерного генератора: 12 В, 250 мВт, 650 нм. Расстояние по перпендикуляру между фиксированным центром лазера и заготовкой составляло 45 мм, а расстояние по горизонтали между фиксированным центром лазера и сварочной горелкой составляло 75 мм.Сварочная горелка была закреплена перпендикулярно заготовке. Расстояние между сварочной горелкой и экраном 160 мм. Экран размером 47 см × 29 см располагался параллельно плоскости XOZ.

Рисунок 2:

Экспериментальная измерительная система.

Результаты экспериментов

Чтобы реконструировать динамику развития поверхности сварочной ванны для сварки TIG, для проведения эксперимента по стационарной сварке TIG использовалась пластина из нержавеющей стали 304 размером 250 мм × 100 мм × 3 мм.Сварочный ток в эксперименте по сварке TIG составлял 50 А, 60 А, 70 А, 80 А соответственно. Расход газообразного аргона составлял 10 л / мин. Лазерные точки, отраженные от динамической сварочной ванны, фиксировались камерой CCD.

На примере сварочного тока 70А можно пояснить динамику развития сварочной ванны. Весь процесс начальной стадии депрессии сварочной ванны показан на рисунке 3. В течение всего процесса сварки зажигание дуги действует как начальная точка времени, которая предполагает, что начальная точка времени равна t = 0.На начальном этапе сварки из-за небольшой площади сварочной ванны количество точек, отраженных лазером от сварочной ванны, было меньше, как показано на рис. 3 (а) и 3 (б). Из рисунков 3 (c) — (e) видно, что количество точек, отраженных лазером от сварочной ванны, увеличилось, а точка лазерного луча была плотной с увеличением продолжительности процесса сварки. Поскольку рисунок лазерных точек был устойчивым, это указывало на то, что сварочная ванна была выпуклой на основе ее рисунка. Лазерные точки начали собираться в середине сварочной ванны, как показано на Рисунке 3 (f) — (j).Это показывает, что сварочная ванна медленно переходит из выпуклой формы в вогнутую. Лазерные точки почти собираются вместе, что показывает, что поверхность сварочной ванны сильно вдавлена. Результаты показывают, что при определенном сварочном токе и соблюдении режима сварки сварочная ванна начинает понижаться. Затем поверхность сварочной ванны была изменена с выпуклой на вогнутую и увеличена ее глубина. Комбинируя рисунки 2 и 3, он показывает, что во время процесса сварки вариации рисунка отраженных лазерных точек могут отражать динамическое развитие сварочной ванны.Результаты моделирования лазерного рисунка из точек очень хорошо согласуются с экспериментом. Кроме того, это показывает, что поверхность сварочной ванны изменяется с выпуклой на вогнутую при определенном сварочном токе. Лазерный узор из точек на экране может характеризовать выпуклость и вогнутость поверхности сварочной ванны на основе структурированного лазерного машинного зрения.

Рисунок 3:

Точечное лазерное изменение рисунка поверхности сварочной ванны при сварочном токе 70А.(а) т = 2.37 с. (б) т = 3,57 с. (в) т = 7,18 с. (г) т = 13,72 с. (д) т = 14,77 с. (е) т = 16,89 с. (г) т = 17,00 с. (h) т = 17.80с. (i) т = 18,1 с. (j) т = 18,74 с. (k) t = 19,77 с. (л) т = 23,64 с.

Лазерные точки проецировались на заготовку и формировали лазерный узор точек после сварки, как показано на рисунке 4 (а).Показано, что кривизна ряда точек лазера отличается от кривизны рядов на необработанной заготовке, а сварочная ванна вогнутая. Провар сварного шва может быть частичным или полным проваром. Затем в сочетании с рисунком 4 (b) макроскопические характеристики поперечного сечения сварочной ванны показывают, что при сварочном токе 70 А сварочная ванна полностью проплавлена, а сварочная ванна с пониженным давлением — сильно.

Рисунок 4:

Внешний вид сварочной ванны при сварочном токе 70 А.(а) Передняя часть сварочной ванны. (б) Макроскопические характеристики поперечного сечения сварочной ванны.

При разных сварочных токах поперечное сечение макроскопических элементов было различным, как показано на Рисунке 8. Глубина углубления сварочной ванны была разной при разных сварочных токах, что отражало разную глубину и ширину проплавления. Из рисунка 5 (а), макроскопической характеристики сварочной ванны, видно, что сварочная ванна была выпуклой при сварочном токе 50 А.При фиксированном сварочном токе 60 А сварочная ванна начала понижаться. Но депрессия имеет небольшую глубину, как показано на Рисунке 5 (b). С увеличением тока глубина и ширина сварочной ванны, а также амплитуда колебаний поверхности увеличивались, как показано на Рисунках 5 (c) и 5 ​​(d). При слишком высоком сварочном токе возможно повреждение заготовки.

Рисунок 5:

Макроскопическая характеристика сварочной ванны (при разном токе: а — 50 А; б — 60 А; в — 70 А; г — 80 А).

Рисунок 6:

Иллюстрация к модели отражения.

Рисунок 7:

Результаты моделирования для поверхностных и падающих лучей при r = 5,8. (а) Выпуклый. (б) вогнутая. (c) Падающие лучи.

Рисунок 8:

Динамическое развитие поверхности сварочной ванны.(а) r = 5,8. (б) r = 6,4. (в) r = 7,6. (г) r = 8,8. (д) r = 7. (е) r = 6,2. (г) r = 5,8.

В процессе сварки время изменения сварочной ванны с выпуклой на вогнутую зависит от изменения параметров сварки, например сварочного тока. Подробные параметры показаны в таблице 1.

Таблица 1:

Время изменения поверхности сварочной ванны с выпуклой на вогнутую при разных токах.

№ эксперимента.	Сварочный ток I / (A)	Время т / (с)
1	50	Всегда выпуклый
2	60	72,31
3	70	23,64
4	80	15.55

Обсуждение

Динамическая модель поверхности сварочной ванны

Чтобы реконструировать динамическое развитие выпуклости и вогнутости поверхности сварочной ванны TIG, была создана математическая модель, которая заставляет точки лазерного излучения отражаться от поверхности сварочной ванны. Лазерные точки, проецируемые на гауссову поверхность, и соответствующий им отраженный луч перехватывались экраном. Отраженная модель показана на рисунке 6. Программа Matlab была применена для моделирования и анализа процесса изменения поверхности сварочной ванны.

Основные процедуры анализа перечислены ниже:

Шаг 1: Для определения модели поверхности сварочной ванны в качестве поверхности сварочной ванны используется гауссова поверхность. Выпуклая и вогнутая представлены на рис. 7 (а) и 7 (б) соответственно. Математическое уравнение гауссовой выпуклости и вогнутости может быть выражено как:

(1) { грамм 1 ( Икс 1 , y 1 , z 1 ) знак равно z 1 + ЧАС exp [ — ( Икс 1 — а ) 2 + ( y 1 — б ) 2 4 π р 4 + c ] , c о п v е Икс грамм 2 ( Икс 2 , y 2 , z 2 ) знак равно z 2 — ЧАС exp [ — ( Икс 2 — а ) 2 + ( y 2 — б ) 2 4 π р 4 — c ] , c о п c а v е

, где H — коэффициент высоты поверхности, r — радио гауссовой поверхности, Икс ∈ [ — р 2 , р 2 ] ， y ∈ [ б — р 2 , б + р 2 ] , z ∈ ( е , ж ) , (a, b, c) — центр гауссовой поверхности.А a, b, c, e, f — константы.

Шаг 2: Вычислить падающие лучи

На втором этапе вектор направления падающего луча в мировой координате может быть вычислен по двум точкам, которые вводятся и калибруются на падающем луче. Это было А я , j Икс А , y А , z А , и B я , j Икс B , y B , z B соответственно, как показано на рисунке 1.я ⃗ и I _{i, j} описываются уравнениями (2) и 3 соответственно. Луч 9 × 41 действует как падающий луч в процессе моделирования, был определен на основе соотношения падающих лучей. Падающие лучи показаны на Рисунке 7 (c).

(2) я ⃗ знак равно А я , j B я , j → А я , j B я , j

(3) я я , j знак равно А я , j + я ⃗ т 1 , т 1 〉 0

, где I _{i, j} представляет любую точку падающего луча в мировой координате, а t ₁ — временной шаг.

Комбинируя уравнения 1 и (3), можно решить координату спроецированной точки O _{i, j} (x ₀ , y ₀ , z ₀ ).

Шаг 3: Легко получить нормаль к поверхности в точке O _{i, j} (x _o , y _o , z _o ), обозначенную как п ⃗ _{i, j} . Нормальная линия п ⃗ _{i, j} проекционной точки следует вывести в зависимости от проектируемой точки поверхности сварочной ванны O _{i, j} .И эта точка на предполагаемой поверхности G (x, y, z) сварочной ванны на первом и втором этапе. В п ⃗ _{i, j} можно вычислить как ур. (4).

(4) п ⃗ я , j знак равно ∂ грамм ( Икс о , y о , z о ) ∂ Икс о , ∂ грамм ( Икс о , y о , z о ) ∂ y о , ∂ грамм ( Икс о , y о , z о ) ∂ z о

(5) N ⃗ знак равно п ⃗ я , j п я , j

В приведенной выше модели отражения связь между вектором падающего света, вектором отражения и вектором нормали может быть выражена как

(6) р ⃗ знак равно я ⃗ + 2 N ⃗

где р ⃗ обозначает вектор отражения, я ⃗ вектор инцидента, N ⃗ нормальный вектор.р ⃗ , я ⃗ и N ⃗ все являются единичными векторами.

Выражение точек отраженного лазера на отраженном луче может быть выражено с помощью O _{i, j} и р ⃗ как

(7) р я , j знак равно О я , j + р ⃗ т 2 , т 2 〉 0

, где t ₂ — временной шаг, R _{i, j} — любая точка отраженного пути в мировой координате.

Шаг 4: Экран был помещен параллельно плоскости XOZ, выраженной как ур. (8).

(8) y — 80 знак равно 0

Комбинируя уравнения (7) и 8, точки, в которых происходит отражение на плоскости изображения, определяются как C _{i, j} (x _c , y _c , z _c ) и могут быть вычислены.

Анализ и проверка

На основании приведенного выше описания определенная математическая зависимость показывает выпуклость и вогнутость поверхности.Соответствующие отраженные лучи перехватывались экраном и формировали соответствующий лазерный узор из точек. Выпуклая поверхность сварочной ванны и соответствующий ей лазерный рисунок точек показаны на рис. 8 (a) — (c). С уменьшением высоты выпуклости r изменилось с 5,8 на 7,6, соответственно кривизна линии стала меньше. Затем, по мере увеличения депрессии на поверхности сварочной ванны, отраженный луч постепенно собирался вместе. Результаты показали, что поверхность сварочной ванны была вогнутой, а на было изменено с 8.От 8 до 5,8 соответственно. Результаты показаны на Рисунке 8 (d) — (g). Из рисунка 8 видно, что различные выпуклые и вогнутые формы сварочной ванны и соответствующий им рисунок отраженных лазерных точек по-разному меняются в зависимости от поверхности сварочной ванны. Также обнаружено, что точечный лазерный рисунок может представлять выпуклость и вогнутость поверхности сварочной ванны. Однако в этой системе есть и недостаток, процесс сварки стационарный, что неприменимо для индустриализации. Взаимосвязь между депрессией на поверхности сварочной ванны и лазерным рисунком точек должна быть проверена экспериментально для дальнейшего анализа.

Заключение

1. В процессе стационарной сварки TIG выпуклость и вогнутость поверхности сварочной ванны тесно коррелировали со сварочным током и временем сварки. В то время как ток в низком диапазоне оказывает незначительное влияние на депрессию поверхности, сварочная ванна всегда была выпуклой. При более высоком токе и достаточно продолжительном времени сварки сварочная ванна меняется с выпуклой на вогнутую.

2. Глубокий проплавление в основном производилось за счет высокого тока, и для глубокого проплавления требовалась достаточная продолжительность сварки.Геометрия бассейна также сильно повлияла.

3. Значение депрессии в сварочной ванне было потенциально полезным для контроля проплавления сварного шва. Углубление сварочной ванны коррелировало с лазерным рисунком точек. Смоделированный процесс лазерного изменения точек согласуется с экспериментальными результатами.

Список литературы

[1] X. Wang, Int. J. Adv. Manuf Technol., 72 (2014) 333–345.10.1007 / s00170-014-5659-0 Искать в Google Scholar

[2] Y.М. Чжан, Р. Ковачевич и Л. Ли, IEEE Trans. Control Syst. Technol., 4 (1996) 394–403.10.1109 / 87.508887 Поиск в Google Scholar

[3] C.S. Wu, J.Q. Гао, X.F. Лю и Ю. Чжао, Proc. Inst. Мех. Eng., Part B, 217 (2003) 879–882.10.1243 / 09544050360673279 Поиск в Google Scholar

[4] G. Saeed, Int. J. Model. Идент. Control, 1 (2006) 84–93.10.1504 / IJMIC.2006.010103 Поиск в Google Scholar

[5] Д. Хардт, Дж. Кац, Weld. J., 63 (1984) 273–281. Искать в Google Scholar

[6] N.Карлсон и Дж. Джонсон, Weld. J. (Майами, Флорида, США), 67 (1988) 239–246. Искать в Google Scholar

[7] А. Гуу, С. Рохлин, Матер. Eval., 47 (1989) 1204–1210. Искать в Google Scholar

[8] С. Рохлин, А. Гуу, Weld. J (Майами, Флорида, США), 69 (1990) 83–97. Искать в Google Scholar

[9] Y. Shi, G. Zhang, X.J. Ма, Ю.Ф. Гу, Дж. К. Хуанг и Д. Фань, Weld. J., 94 (2015) 176–187. Искать в Google Scholar

[10] Y.H. Сяо и Г. Ден Ауден, Weld. J., 69 (1990) 289.Поиск в Google Scholar

[11] С. Чоккалингем, М. Васудеван, С. Сударсан и Н. Чандрасекхар, Insight, 54 (2012) 272–277.10.1784 / insi.2012.54.5.272 Поиск в Google Scholar

[12 ] YM Zhang, R. Kovacevic и S. Ruan, J. Eng. Ind., 117 (1995) 210–222.10.1115 / 1.2803297 Поиск в Google Scholar

[13] Ричардсон Р. Гутов, Weld. J., 63 (1984) 43–50. Искать в Google Scholar

[14] J.E. Agapakis and J.O. Болстад, Международное общество оптики и фотоники, в Fibers ’91, Бостон, Массачусетс (1991 32–38.Искать в Google Scholar

[15] X.W. Ван, Материалы китайской конференции по интеллектуальной автоматизации, 2013 г. Springer Berlin Heidelberg, (2013 741–748. Поиск в Google Scholar

[16] Я. Д. Чжан, З. М. Лян, Д. Л. Ван и Дж. Ван, Trans. Tech. Publ., 236 (2012) 469–473. Поиск в Google Scholar

[17] GJ Zhang, ZH Yan и L. Wu, Meas. Sci. Technol., 17 (2006) 1877.10.1088 / 0957-0233 / 17/7/028 Поиск в Google Scholar

[18] JJ Ван, Т. Линь и С.Б. Чен, Int.J. Adv. Manuf. Tech., 26 (2005) 219–227.10.1007 / s00170-003-1548-7 Поиск в Google Scholar

[19] C. Fan, F. Lv и S. Chen, Int. J. Adv. Manuf. Tech., 42 (2009) 126–137.10.1007 / s00170-008-1587-1 Поиск в Google Scholar

[20] X. Ai, N. Liu, Y. Wei, X. Hu, S. Wei and X.R. Лю, Int. Soc. Опт. Photonics, 7506 (2009) 750628. Поиск в Google Scholar

[21] Y. Wei, N. Liu, X. Hu, X. Ai, Opt. Eng., 50 (2011) 057209–057209 –6. Искать в Google Scholar

[22] W.Дж. Чжан, Ю.К. Лю, X. Ван и Ю.М. Чжан, Weld. J., 91 (2012) 195–203. Искать в Google Scholar

[23] X.J. Ма и Ю. Zhang, J. Manuf. Sci. Eng., 135 (2013) 021002.10.1115 / 1.4023374 Искать в Google Scholar

[24] H.S. Сонг и Ю. Чжан, Weld. J., 87 (2008) 85. Искать в Google Scholar

[25] Z.J. Ван, Г.Дж. Чжан, Ю. Чжан и Л. Ву, Чин. J. Mech. Eng., 40 (2008) 300–303. Искать в Google Scholar

[26] G. Zhang, Y. Shi, C.K. Ли, Дж. К. Хуанг и Д.Вентилятор, Acta Metall. Син., 50 (2014) 995–1002. Искать в Google Scholar

[27] G. Zhang, Y. Shi, J.K. Хуанг, W.J. Zhang и D. Fan, Chin. J. Mech. Eng., 50 (2014) 10–16. Искать в Google Scholar

Поступила: 8.12.2016

Принято: 2017-3-26

Опубликовано в сети: 16.06.2017

Опубликовано в печати: 2018-4-25

© 2018 Walter de Gruyter GmbH, Берлин / Бостон

Эта статья распространяется на условиях некоммерческой лицензии Creative Commons Attribution, которая разрешает неограниченное некоммерческое использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии правильного цитирования оригинальной работы.

(PDF) Влияние поверхностно-активных элементов на поток жидкости в сварочной ванне и проплавление шва при дуговой сварке металлическим газом

Влияние поверхностно-активных элементов на поток жидкости в сварочной ванне

и проникновение сварного шва при дуговой сварке металлическим газом

Y. WANG и HL TSAI

В этой статье представлена ​​математическая модель, моделирующая влияние поверхностного натяжения (эффект Марангони)

на поток жидкости в сварочной ванне и проплавление шва при точечной газовой дуговой сварке металлическим электродом (GMAW).Капли наполнителя

, вызываемые гравитацией, электромагнитной силой и силой сопротивления плазменной дуги, несущей массой, тепловой энергией,

и импульсом, периодически сталкиваются с сварочной ванной. На сложный поток жидкости в сварочной ванне

влияют импульс падения капли, электромагнитная сила и естественная конвекция из-за

градиентов температуры и концентрации, а также поверхностное натяжение, которое является функцией как температуры

, так и концентрации поверхностно-активный элемент (сера в настоящем исследовании).Хотя падающий импульс капли

создает сложный поток жидкости вблизи поверхности сварочной ванны, импульс

гасится за счет движения жидкости «вверх-вниз». Численное исследование показало, что в зависимости от содержания серы в каплях

, которое отличается от содержания серы в основном металле, может создаваться направленный внутрь или наружу поверхностный поток

сварочной ванны, ведущий к глубокому или неглубокому провару сварного шва. Другими словами, это в первую очередь эффект Марангони, который способствует проплавлению сварного шва при точечной GMAW.

I. ВВЕДЕНИЕ Падающие капли и сварочная ванна, а также эффекты Марангони

не рассматривались. Choo et al.

[19]

построен водно-спиртовой

I

N

газовая дуговая сварка вольфрамом (GTAW), важная физическая модель для изучения взаимодействия Марангони, когда

сил, которые могут повлиять на конвекцию сварочной ванны и сварку капли спирта падают на бассейн с водой. Основываясь на эксперименте

проникновения, включая силу плавучести, электромагнитную силу, мысленные наблюдения, они пришли к выводу, что Marangoni flow

давление плазменной дуги и сила поверхностного натяжения (Marangoni может быть ответственным за поток жидкости в сварочной ванне.

поток).

[1,2,3]

Однако сообщалось, что поверхностное натяжение Недавно Ван и Цай

[20]

представили математическую модель.

Сила доминирует над поведением потока в сварочной ванне и для изучения Процесс падения капель и сварочная ванна

определяют форму и глубину проплавления затвердевшего сварного шва в GMAW. Целью данной статьи является расширение борта

.

[4–9]

Поскольку сила поверхностного натяжения является функцией модели Ванга и Цая

[20]

для изучения влияния температуры поверхности

и некоторых микроэлементов

[10,11 , 12]

(поверхностно-активные элементы на потоке жидкости в сварочной ванне, проплавление шва,

элементов), содержащихся в расплавленном металле, возможно и по форме затвердевшего сварного шва в GMAW.

увеличить или уменьшить проплавление сварного шва путем добавления некоторого дополнительного объема. ) техника

[21]

и сплошная сталь

) в сварочную ванну во время процесса сварки. Состав поверхности

[22]

используется для моделирования потока жидкости, теплопередачи,

активных элементов могут быть добавлены в сварочную ванну и концентрацию частиц при периодических каплях

защитный газ, покрывающий флюс на поверхности соединения до удара о сварочную ванну.Метод VOF применяется для сварки

или легированного присадочного металла.

[13]

Однако до сих пор все обрабатывали переходную деформированную форму поверхности сварочной ванны.

математические модели, изучающие эффекты поверхностного натяжения на лицевой поверхности, в то время как модель континуума обрабатывает плавление, затвердевание-

проплавление сварного шва ограничены GTAW.

[14,15,16]

и поток жидкости в областях жидкости, твердого тела и кашицы

Очень мало экспериментальных или теоретических исследований зон сварного шва.Обладая легкодоступными теплофизическими свойствами, сообщалось о потоке жидкости в бассейне

в GMAW. Цао и сера выбраны в качестве поверхностно-активных элементов в этом исследовании.

Wu

[2]

представляет двухмерную стационарную сварочную ванну. Рассчитаны форма сварочной ванны, поток жидкости, температура и конвекционная модель серы

в предположении, что поверхность сварочной ванны соответствует распределению концентрации в сварочной ванне.

быть ровным. Используя граничные координаты, Kim and Na

[17]

как функция времени.

представил трехмерный квазистационарный анализ потока тепла и жидкости

для движущегося источника тепла процесса GMAW

со свободной поверхностью. Ушио и Ву

[18]

использовали границу — II. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ

приспособлена неортогональной системе координат для обработки поверхности сварочной ванны с деформированной газовой металлической дугой (GMA) в значительной степени

и до A. Управляющие уравнения

определяют площадь и конфигурацию армирования сварного шва.На рис. 1 показан схематический эскиз стационарной системы axi-

, однако, в их исследовании, несмотря на размер и профиль симметричной системы сварки GMAW. Предполагается, что сферическая сварочная ванна

была предсказана, динамическое взаимодействие между каплями на определенной высоте падает на основной металл.

капель, приводимых в движение гравитацией, электромагнитной силой и силой сопротивления плазменной дуги

, несущей массу, тепловую энергию,

Ю. Ван, бывший аспирант, факультет механики и

аэрокосмической инженерии и инженерной механики, университет

и импульса, периодически сталкиваются с основным металлом.

Миссури-Ролла, Ролла, Миссури 65409, инженер компании Watlow Heater Technology

Капли и основной металл могут иметь различную серу.

Центр, Фентон, Миссури 63026. Х.Л. TSAI, профессор механической инженерии —

концентраций. Расплавленная сварочная ванна постепенно образуется на

neering, это с отделением машиностроения и аэрокосмической техники

поверхность основного металла осаждаемыми каплями и

и инженерная механика, университет Миссури-Ролла.

Рукопись представлена ​​11 сентября 2000 г.

Энергия дуги. Математическая формулировка, приведенная в этой статье

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ОПЕРАЦИИ И С МАТЕРИАЛАМИ B ТОМ 32B, ИЮНЬ 2001–501

Роль газа в сварочных процессах

Эта статья посвящена роли газа в газо-дуговой сварке процессов. Мы уделяем особое внимание процессам электросварки. Процессы газокислородной сварки в данной статье не рассматриваются.

Существует три различных процесса электродуговой сварки, в которых газ играет важную роль:

Зачем нам в этих процессах сварочный газ?

Есть несколько причин для использования газов при сварке.Самая очевидная причина — защитить сварочную ванну. Но это еще не все.

Используемый газ влияет на качество сварки, передачу тока, перенос капель и, что не менее важно, скорость сварки. Газы могут быть инертными или активными, и они поставляются в различных составах. Это заставляет повнимательнее взглянуть на функции сварочных газов.

Защита сварочной ванны

Когда мы начинаем сварку MIG или MAG, создается сварочная ванна для соединения двух металлических частей вместе.Без сварочного газа кончик сварочной проволоки, капля плавления и сварочная ванна подвергаются воздействию кислорода и азота из воздуха. Оба этих газа обладают свойствами, которые мы предпочитаем не испытывать при сварке швов.

Кислород оказывает сильное окисляющее действие на жидкий материал плавильной проволоки и очень горячую плавильную ванну. Это приведет к возгоранию материала, что видно по черному цвету сварного шва. Азот сделает плавящийся материал и сварное соединение пористым.В результате получается сварной шов очень низкого качества. Механические свойства этого соединения оставляют желать лучшего, да и внешний вид сварного шва будет плохим. Правильно подобранный сварочный газ, который также называется защитным газом, предотвратит эту проблему.

Электросварочная дуга

В случае электрической дуги электрическая энергия должна передаваться от кончика электрода или проволоки к свариваемой детали. Здесь тоже играет роль защитный газ. Ионизация защитного газа создает очень горячую плазму дуги с высокой проводимостью, в которой электроны и ионы могут легко перемещаться и, таким образом, передавать ток на проволоку.Ток течет от минуса к плюсу, и поскольку при сварке MIG / MAG проволока подключается к плюсовому полюсу, она нагревается. В случае сварки TIG и плазменной сварки все наоборот; плюс на заготовке, поэтому она будет нагреваться.

Защитные газы обычно инертны, т. Е. Неактивны, или инертны с добавкой активных газов. Они могут создать очень стабильную сварочную дугу, которая вызывает небольшое разбрызгивание и обеспечивает хороший флюс. Таким образом, правильный выбор защитного газа способствует достижению оптимального результата сварки.

Важность правильного газа

Защитный газ влияет на различные аспекты процесса сварки. Наиболее важные из них:

• Отделение капель, так называемый пинч-эффект. Он определяет размер тающей капли и ее вязкость или жидкость.
• Размер сварочной ванны.
• Форма и глубина проникновения.
• Скорость сварки.
• Теплообмен. Тепло от сварочной дуги должно передаваться к изделию с максимальной эффективностью.Теплопроводность различных газов может значительно различаться. Таким образом, газ с высокой теплопроводностью будет очень эффективно передавать тепло изделию, а также обеспечивать более стабильную дугу.

Если принять во внимание все эти эффекты, становится ясно, что выбор газа может иметь положительное или отрицательное влияние на экономику процесса.

Сварочная ванна | Scientific.Net

Анализ технологических возможностей и особенностей сварки плавлением изделий из металл-матричных композиционных материалов на основе алюминиевого сплава, полученного методом внутреннего окисления

Авторы: Э.Чернышов, Н.А. Кулинченко, П.Л. Жилин

Аннотация: В статье описаны результаты практических экспериментов по апробации технологии сварки металло-матричного композиционного материала Al-Al ₂ O ₃ , полученного методом внутреннего окисления. Рассмотрены технологические возможности аргонодуговой сварки (вольфрамовый инертный газ / TIG) с присадочной проволокой и дуговой сварки в среде защитного инертного / активного газа с использованием плавящегося электрода (металлический инертный газ / MIG) для соединения листов из алюминиевого сплава А6- на основе металло-матричного композиционного материала (ММС).Определены механические свойства сварных соединений и исследована макроструктура разрушения. Показаны картины разрушения и предел прочности на разрыв для различных режимов сварки пластин из сплава толщиной 5, 8 мм методом TIG и 25 мм методом MIG. Показана макроструктурная и механическая неоднородность сварных соединений. Сварные швы, выполненные в оптимальных условиях, не имеют макродефектов. Прочность сварного шва составляет до 96% прочности основного материала.

392

Влияние защитных покрытий сварных конструкций на стабильность сварки и перенос электродного металла в сварочную ванну при ММА

Авторы: Д.Ильященко П., Дмитрий А. Чинахов, Е. Верхотурова, Р.А. Мамадалиев

Аннотация: В статье представлены данные экспериментальных исследований важности защитных покрытий поверхности сварных изделий для устойчивости ММА. закономерности распределения теплового поля на их поверхности, а также структура и фазовый состав свариваемого металла. Исследование показало, что защитное покрытие поверхности сварного изделия из ММА положительно влияет на продолжительность сокращения, увеличивая ее на 5-11%, увеличивая время ее формирования и превращения на 10-12%; Также зафиксировано 15% -ное увеличение размеров зерна сварного металла, а зона термического воздействия расширяется на 25%.

32

Поведение выходного диаметра замочной скважины в период выключения при плазменной дуговой сварке в замочную скважину

Авторы: Ань Нгуен Ван, Таширо Шиничи, Хуу Ман Нго, Акихиса Мурата, Тадасуке Мурата, Манабу Танака

Аннотация: Целью данного исследования является выяснение поведения диаметра выходного отверстия в замочной скважине во время периода выключения (резки дуги) в случае плазменной дуговой сварки в скважину (PKAW).Во время периода выключения замочная скважина и сварочная ванна визуализируются с задней стороны с помощью высокоскоростной видеокамеры (HSVC). Результат показал, что диаметр замочной скважины на задней стороне нестабилен. Размер замочной скважины сильно изменился по оси X. Сначала его увеличивают, а затем уменьшают до стационарного значения при t = 0,05 с после резки дуги. При этом размер по оси Y примерно не меняется с t = 0,01 с после резки дуги. Результаты можно рассматривать для повышения эффективности управления этим процессом.

87

Движение жидкого металла в сварочной ванне при сварке импульсной дугой

Авторы: А.Г. Крампит, А.В. Дмитриева

Аннотация: Записи высокоскоростной съемки импульсной дуговой сварки плавящимся электродом в атмосфере углекислого газа позволяют получить данные об изменении поверхности сварочной ванны.

386

Обнаружение сварочной ванны и замочной скважины на основе визуальных датчиков при плазменно-дуговой сварке

Авторы: Вэнь Цзянь Рен, Синь Фэн Лю, Цзинь Цян Гао

Аннотация: Разработана система наблюдения с тремя обычными промышленными ПЗС-камерами для получения изображений сварочной ванны и замочной скважины.Проводятся эксперименты для оценки взаимосвязи между параметрами сварки (сварочный ток и скорость сварки) и размером сварочной ванны и замочной скважины. Результаты наблюдений закладывают основу для понимания сварочной ванны и поведения замочной скважины в процессе плазменно-дуговой сварки, а также для разработки будущей системы управления.

309

Прогнозирование ширины сварного шва на основе искусственной нейронной сети

Авторы: Сяо Ган Лю, Ле Тинг Лю

Аннотация: При дуговой сварке в среде защитного газа с угольным газом форма сварочной ванны тесно связана с качеством сварки, но форма сварочной ванны зависит от параметров процесса сварки.Используя нейронную сеть BP для прогнозирования ширины сварного шва сварочной ванны, результаты показывают, что экспериментальные данные очень близки, что указывает на то, что прогнозирование ширины сварного шва с помощью этого сетевого метода очень эффективно.

171

Определение положения сварного шва на основе инфракрасного изображения во время сварки волоконным лазером большой мощности

Авторы: Ю Цюань Чен, Сян Донг Гао, Цзянь Юань Хуанг, Цянь Вэнь

Аннотация: Отслеживание шва очень важно для получения хорошего качества сварки.С целью создания модели для обнаружения и расчета смещения отслеживания шва при сварке мощным волоконным лазером стыковой сварки пластин из аустенитной нержавеющей стали типа 304, для захвата была применена чувствительная к инфракрасному излучению высокоскоростная камера, расположенная внеосевой ориентации лазерного луча. динамические тепловые изображения ванны расплава. Путем анализа инфракрасного изображения было получено фактическое положение зазора детали на изображении. Метод наименьших квадратов использовался для определения точного положения фактического зазора между заготовками.Была выведена модель, которая рассчитывала отклонения между зазором детали и лазерным лучом. Кроме того, был использован метод наименьших квадратов для подбора уравнения кривой зазора детали. Использована технология преобразования координат и установлено уравнение сварного шва. Получена линейная модель для обнаружения отклонений между зазором детали и сварным швом. Сварочные эксперименты подтвердили эффективность предложенного уравнения сварного шва.

1007

Численная модель проплавления в ванне с полностью проплавленным сварным швом GTA

Авторы: Пэн Чэн Чжао, Шу Цзян Ли

Аннотация: Механическая модель сварочной ванны с полностью проплавленной газовой вольфрамовой дугой (GTAW) была создана для исследования того, как происходит сквозное плавление.Анализ показывает, что силы, действующие на столб жидкого металла, который находится в центре сварочной ванны, нижняя поверхность и высота которой являются нижней поверхностью и толщиной сварочной ванны соответственно, определяют, происходит ли сквозное плавление. Устанавливается критерий для оценки того, будет ли деталь плавиться с определенной толщиной и выбранными параметрами сварки. Факторы, влияющие на сквозное плавление, изучаются теоретически, а величина и масштаб сил, действующих на столб жидкого металла в квазистационарной сварочной ванне, рассчитываются численно.Используя установленный критерий, прогнозируются сварочные токи, подходящие для заготовки определенной толщины.

622

Анализ механизма формирования сварного шва и динамики сварочной ванны при гибридной сварке с подвижным лазером-MIG

Аннотация: Чтобы лучше понять теплопередачу и структуру потока жидкости в сварочной ванне процесса гибридной сварки алюминиевого сплава с использованием лазерного инертного газа (MIG), механизм формирования сварного шва и динамическое поведение сварочной ванны были проанализированы с помощью трехмерной математической модели. для подвижной лазерной гибридной сварки MIG.Для объяснения динамического поведения потока в сварочной ванне обсуждались распределение температуры и скорости в продольном сечении сварного шва при гибридной сварке методом лазерной MIG-сварки в различные моменты времени. Кроме того, механизм формирования сварного шва был проиллюстрирован изменением тепловой истории поперечного сечения. Кроме того, влияние параметров лазерной сварки и параметров сварки MIG на важные характеристики геометрии сварного шва было количественно изучено с использованием математической модели, а параметры смоделированной геометрии сварного шва хорошо согласуются с экспериментальными измерениями.

33

Параллельное численное исследование неустановившегося теплообмена и потока жидкости в сварочной ванне при лазерной сварке в замочную скважину

Авторы: Шэн Юн Пан, Ли Лян Чен, Я Цзюнь Инь, Ай Цинь Дуань, Цзянь Синь Чжоу, Лун Джи Ху

Аннотация: Численное моделирование позволяет лучше понять теплопередачу и поведение потока жидкости в сварочной ванне во время лазерной сварки с замочной скважиной.Однако текущие численные исследования ограничиваются только последовательным моделированием, выполняемым на одном процессоре. В этом исследовании представлено параллельное численное исследование теплопередачи и потока жидкости в сварочной ванне. Представлена ​​математическая модель, учитывающая влияние силы Марангони, силы плавучести, силы трения мягкой зоны и эффекта замочной скважины. Также разработана комбинированная модель объема замочной скважины и поверхностного источника тепла. Связанные нестационарные уравнения теплопередачи и Навье-Стокса решаются методом параллельной проекции с высокой точностью.Код моделирования распараллелен с языком OpenMP. Показано, что при использовании представленной системы параллельного моделирования можно достичь 200% ускорения на четырехъядерном процессоре с общей памятью. Результаты моделирования хорошо согласуются с экспериментами по визуализации высокоскоростного ПЗС-изображения на месте и литературными результатами.

3001

Деформация свободной поверхности сварочной ванны при орбитальной газовой сварке в узкий зазор

Деформация свободной поверхности сварочной ванны при орбитальной сварке газовой смесью в узкий зазор

С.Морвиль [1], В. Брюйер [2], П. Нами [2],
[1] Технический центр FRAMATOME, Ле-Крёзо, Франция,
[2] SIMTEC, Гренобль, Франция

Дуговая сварка — широко распространенный в тяжелой промышленности процесс сборки металлических компонентов. Чтобы обеспечить хорошее качество сварных швов сборок, целесообразно владеть процессом сварки, а также иметь глубокое понимание взаимодействия со сварочной ванной и получаемых характеристик.Во время сварки материал испытывает локальный фазовый переход и имеет поверхность раздела жидкость / газ с дуговой плазмой. Затем сварочная ванна растягивается под действием различных воздействий, таких как давление дуги, поверхностное натяжение или сила тяжести. Последнее оказывает значительное влияние при вращении сварочной горелки вокруг трубы или любого другого не плоского сварочного положения, влияя на размеры формы сварного шва. Здесь численное моделирование используется как инструмент прогнозирующего анализа на месте, который предоставляет дополнительные данные для измерений в реальном времени.Он включает в себя учет теплопередачи и потока жидкости внутри ванны расплава, а также электромагнитные явления, вызванные электрической дугой.