Перевод сварка

Главная » Статьи » Перевод сварка

• A20 — may refer to:Roads/HighwaysNational Highway *Sturt Highway, South Australia New South Wales *Gawler Bypass, South Australia *Main North Road, Adelaide, South Australia, France * A20 autoroute; Roads : * * A20 road (Isle of Man), a primary road… …   Wikipedia

• A20 — steht für: einen Linienbus Typ des Herstellers MAN, siehe MAN Lion’s City A20 Gate, eine elektrische Weiche in PCs, die kompatibel zu IBM PC/AT (80286 Prozessor) ist eine Sprachgruppe innerhalb der Bantusprachen, siehe Duala Sprachen A20 oder… …   Deutsch Wikipedia

• A20 — Cette page d’homonymie répertorie les différents sujets et articles partageant un même nom.  Cette page d’homonymie répertorie différentes routes partageant un même nom.   Sigles d’une seule lettr …   Wikipédia en Français

• A20 — Area 20 (Miscellaneous » Toastmasters) * Sun Valley Airport, Bullhead City, Arizona USA (Regional » Airport Codes) …   Abbreviations dictionary

• A20-Leitung — A20 Leitung,   Leitung, die freigeschaltet werden muss, um die High Memory Area benutzen zu können. Ältere Intel Prozessoren (vor dem 80286) verfügten nur über 20 Adressleitungen gekennzeichnet mit A0 bis A19 , mit denen sie einen Arbeitsspeicher …   Universal-Lexikon

• A20-Gate — Das A20 Gate ist eine elektronische Schaltung in einem PC, welche die 21. Adressleitung einer zum 80286 Prozessor kompatiblen CPU freischaltet oder sperrt. A20 bedeutet „Adressleitung 20“. Dies ist die 21. Adressleitung, da ab A0 gezählt wird.… …   Deutsch Wikipedia

• A20 line — The A20 or addressing line 20 is one of the plethora of electrical lines that make up the system bus of an x86 based computer system. The A20 line in particular is used to transmit the 21st bit on the address bus.A microprocessor will typically… …   Wikipedia

• A20 road — UK road routebox road= A20 length mi= length km= direction= North west South east start= London (Deptford/New Cross) destinations= Lewisham Swanley Maidstone Ashford Folkestone end= Dover construction date= completion date= junctions=… …   Wikipedia

• A20 autoroute — The A20 autoroute or L Occitane is a highway through central France. Regions CrossedThe road travels through the areas of Occitania, Limousin and Midi Pyrénées. It starts at Vierzon in Cher and finishes in the south at Montauban in Tarn et Garonne …   Wikipedia

• A20 (Italien) — Vorlage:Infobox hochrangige Straße/Wartung/IT A Autostrada A20 in Italien …   Deutsch Wikipedia

• A20 handler — The A20 handler is IBM PC memory manager software controlling access to the High Memory Area. Extended memory managers usually provide this functionality. A20 handlers are named after the 21st address line of the microprocessor, the A20 line.The… …   Wikipedia

translate.academic.ru

1 A20

рус Чума

eng Plague. (Includes: ) infection due to Yersinia pestis

Classification of Diseases (English-Russian)

2 A20.0

рус Бубонная чума

eng Bubonic plague

Classification of Diseases (English-Russian)

3 A20.1

рус Целлюлярнокожная чума

eng Cellulocutaneous plague

Classification of Diseases (English-Russian)

4 A20. 2

рус Легочная чума

eng Pneumonic plague

Classification of Diseases (English-Russian)

5 A20.3

рус Чумной менингит

eng Plague meningitis

Classification of Diseases (English-Russian)

6 A20.7

рус Септическая чума

eng Septicaemic plague

Classification of Diseases (English-Russian)

7 A20.8

рус Другие формы чумы

eng Other forms of plague. Abortive plague. Asymptomatic plague. Pestis minor

Classification of Diseases (English-Russian)

8 A20.9

рус Чума неуточненная

eng Plague, unspecified

Classification of Diseases (English-Russian)

9 Sun Valley Airport, Bullhead City, Arizona USA

Универсальный русско-английский словарь

10 книжная фальшобложка с юмористическим или провокационным содержанием

General subject: antibook

Универсальный русско-английский словарь

11 A28. 2

рус Экстраинтестинальный иерсиниоз

eng Extraintestinal yersiniosis. (Excludes: ) enteritis due to Yersinia enterocolitica ( A04.6 ), plague ( A20.- )

Classification of Diseases (English-Russian)

12 A41

рус Другая септицемия

eng Other septicaemia. (Excludes: ) bacteraemia NOS ( A49.9 ), during labour ( O75.3 ), following: abortion or ectopic or molar pregnancy ( O03-O07 , O08.0 ), immunization ( T88.0 ), infusion, transfusion or therapeutic injection ( T80.2 ), septicaemia (due to)(in): actinomycotic ( A42.7 ), anthrax ( A22.7 ), candidal ( B37.7 ), Erysipelothrix ( A26.7 ), extraintestinal yersiniosis ( A28.2 ), gonococcal ( A54.8 ), herpesviral ( B00.7 ), listerial ( A32.7 ), meningococcal ( A39.2-A39.4 ), neonatal ( P36.- ), postprocedural ( T81.4 ), puerperal ( O85 ), streptococcal ( A40.- ), tularaemia ( A21.7 ), septicaemic: melioidosis ( A24.1 ), plague ( A20.7 ), toxic shock syndrome ( A48.3 )

Classification of Diseases (English-Russian)

translate. academic.ru

• LGV Frischgemüse — Unternehmensform reg. Gen.m.b.H. Gründung 1946 Unternehmenssitz Wien, Österreich Mitarbeiter 57 ständig, rund 200 zur Erntesaison …   Deutsch Wikipedia

• Sierra de las Minas — Geobox Mountain Range name = Sierra de las Minas native name = other name = other name1 = image size = image caption = etymology = country = Guatemala country1 = state = state1 = region = Alta Verapaz, Baja Verapaz, El Progreso, Zacapa, Izabal… …   Wikipedia

• List of mammals of the Solomon Islands — This is a list of the mammal species recorded in the Solomon Islands. There are 57 mammal species in the Solomon Islands, of which 4 are critically endangered, 1 is endangered, 15 are vulnerable, and 0 are near threatened. 3 of the species listed …   Wikipedia

• List of mammals of Madagascar — This is a list of the mammal species recorded in Madagascar. There are 137 mammal species in Madagascar, of which 6 are critically endangered, 16 are endangered, 26 are vulnerable, and 1 is near threatened.

  2 of the species listed for Madagascar… …   Wikipedia

• Wildlife of Algeria — See also: List of mammals of Algeria, List of birds of AlgeriaThe wildlife of Algeria includes its flora and fauna and their natural habitats.The varied vegetation of Algeria includes coastal, mountainous and grassy desert like regions which all… …   Wikipedia

• Wildlife of Angola — includes its flora and fauna and their natural habitats.In the Quitçama National Park in the Kwanza River Valley, Angola s top military brass are battling to reintroduce elephants, antelope and other species that once roamed the country s 10… …   Wikipedia

• Wildlife of Benin — includes its flora and fauna and their natural habitats.Faunaubclass: TheriaInfraclass: EutheriaOrder: Hyracoidea (hyraxes) The hyraxes are any of four species of fairly small, thickset, herbivorous mammals in the order Hyracoidea. About the size …   Wikipedia

• List of mammals in Zimbabwe — This is a list of the mammal species recorded in Zimbabwe. There are 199 mammal species in Zimbabwe, of which 1 is critically endangered, 1 is endangered, 8 are vulnerable, and 10 are near threatened. [This list is derived from the IUCN Red List… …   Wikipedia

• List of mammals in Zambia — This is a list of the mammal species recorded in Zambia. There are 237 mammal species in Zambia, of which 1 is critically endangered, 3 are endangered, 8 are vulnerable, and 14 are near threatened. [This list is derived from the IUCN Red List… …   Wikipedia

• List of mammals in Yemen — This is a list of the mammal species recorded in Yemen. There are 69 mammal species in Yemen, of which 0 are critically endangered, 2 are endangered, 7 are vulnerable, and 3 are near threatened.1 of the species listed for Yemen is extinct and 1… …   Wikipedia

• List of mammals in Western Sahara — This is a list of the mammal species recorded in Western Sahara. There are 40 mammal species in Western Sahara, of which 3 are critically endangered, 1 is endangered, 5 are vulnerable, and 1 is near threatened. 1 of the species listed for Western… …   Wikipedia

translate.academic.ru

definition, determination, examination, identification, computation

• (Нам) необходимы более точные определения, потому что… — More exact definitions are necessary because…

• Вспомним некоторые определения. — Let us recall some definitions.

• Давайте начнем с более тщательного определения того, что мы понимаем под… — Let us begin by defining more carefully what we mean by…

• Дадим теперь более точное определение. — A more precise definition is as follows.

• Данное определение применимо даже тогда, когда… — This definition is applicable even when…

• Для наших целей подходит следующее достаточно грубое определение. — For our purposes the following rather rough definition is adequate.

• Из определения очевидно, что… — It is evident from the definition that…

• Из определения понятно, что It is plain from the definition that. ..

• Из этих определений видно/понятно, что — It is clear from these definitions that…

• Используя определения F и G, легко показать, что… — It is a simple matter, using the definitions of F and G, to show that…

• Мы можем дать альтернативное определение… — It is possible to give an alternative definition of…

• Мы можем дать неформальное определение, сказав, что… — We can express the definition informally by saying that…

• Нам необходим критерий для определения, действительно ли… — We need a criterion for determining whether…

• Нам необходимо одно определение. (= Мы нуждаемся в одном определении. ) — We need a definition.

• Не существует систематического способа определения… — There is no systematic way of determining…

• Однако, строго говоря, такое определение является бессмысленным, поскольку… — Strictly speaking, however, such a definition is meaningless because…

• Определение констант будет дано в Приложении. — The determination of the constants will be given in Appendix.

• Отметим отличие в определениях… и… — Let us contrast the definitions of… and…

• Очень трудно, если вообще возможно, дать удовлетворительное определение… — It is difficult if not impossible to give a satisfactory definition of…

• Перед тем как продолжить (изучение и т. п. ), нам необходимо ввести еще одно определение. — We need one more definition before proceeding with…

• Предыдущие определения являются прямыми обобщениями… — The above definitions are straightforward generalizations of…

• С другой стороны, из определения F следует, что… — On the other hand, it follows from the definition of F that…

• Следующая теорема показывает, как можно сделать это определение строгим. — The following theorem shows how this notion can be made precise.

• Следующие примеры покажут важность данного определения. — Examples will bring out the significance of this definition.

• Сначала нам необходимы несколько дополнительных определений. — A few more definitions are required first.

• Существенный интерес представляет задача определения… — It is a problem of considerable interest to determine…

• Существует простая геометрическая интерпретация этого определения. — There is a simple geometrical interpretation of this definition.

• Существуют различные способы определения… — There are various ways of defining…

• Теперь мы выведем простое правило для определения… — We now derive a simple rule for determining…

• Теперь мы готовы ввести основное определение. — We are now ready for a basic definition.

• Теперь мы собрали воедино основные определения и результаты (теории и т. п. )… — — We have now assembled the main definitions and results of…

• Ценность этого определения, безусловно, заключается в его полезности. — The merit of this definition lies, of course, in its usefulness.

• Это вытекает непосредственно из определения оператора D/Dt. — This follows at once from the meaning of the operator D/Dt.

• Это завершает определение (= нахождение)… — This completes the determination of…

• Это не особо полезное определение, так как… — This is not a particularly useful definition, since…

• Это прямое следствие определения. — It is an immediate consequence of the definition.

• Это обычные (= стандартные) определения для… — These are the usual definitions for…

• Это определение не влечет за собой, что… — This definition does not imply that…

• Это определение неудовлетворительно по нескольким причинам. — This definition is unsatisfactory for several reasons.

• Это определение основано на следующих соображениях. — This definition is based on the following considerations.

• Это полезное определение, поскольку… — This is a useful definition because…

• Это придает смысл определению (= введению)… — This gives a means of defining…

• Этот подход доказал свою полезность в определении ранних стадий. .. — This approach has proven useful in identifying the early stages of…

translate.academic.ru

---

Смотрите также

• Ремонт сварочных аппаратов
• Сварочный аппарат инверторный ресанта саи 190к компакт
• Выпрямитель сварочный двухпостовой
• Гост сварочные соединения и швы
• Автоматический сварочный аппарат для металла
• Какой сваркой варить кузов авто
• Полуавтомат сварочный своими руками
• Сварка пвдф
• Сварочный инвертор кемпи
• Конденсаторная сварка
• Режимы полуавтоматической сварки

Тиратрон — frwiki.wiki

Тиратрона представляет собой тип газовой трубки используются в качестве выключателя для высокой мощности. Эта лампа может иметь форму триода , тетрода или пентода , хотя большинство из них являются триодами. Используемые газы могут варьироваться от паров ртути до ксенона или неона , включая водород (особенно в высоковольтных приложениях или приложениях, требующих очень короткого времени переключения). В отличие от обычных электронных ламп , тиратрон не может усиливать сигнал линейно.

Большой водородный тиратрон General Electric, используемый в импульсных радарах, наряду с тиратроном 2D21, используемым для ретрансляции.

Резюме

• 1 Развитие
• 2 Технологии
  • 2.1 Эксплуатация
  • 2.2 Варианты
• 3 Приложения
• 4 Библиография
• 5 Приложения
  • 5.1 Связанные статьи
  • 5.2 Внешние ссылки

Разработка

Тиратроны были разработаны в начале 1920- х годов из первых газовых электронных ламп, таких как UV-200, которые содержали небольшое количество аргона для повышения его чувствительности в качестве детектора радиоволн; и немецкая релейная трубка LRS, которая также содержала аргон. Выпрямители газа , предшествующих электронных ламп, в качестве Tungar из General Electric , и выпрямитель ванны ртуть Купер-Хьюитт , также имели свое влияние. Тиратрон — это, по сути, «газовый выпрямитель».

Ирвинга Ленгмюра и Г.С. Мейкла из General Electric часто называют первыми, кто изучал восстановление после заказанного месторождения примерно в 1914 году . Первые тиратроны появились на рынке только в 1928 году .

Технология

В обычном тиратроне с горячим катодом в качестве катода используется нагревательная нить, содержащаяся вместе с управляющей сеткой в экране, который открыт со стороны пластинчатого анода .

Операция

При подаче положительного напряжения на анод по отношению к катоду, если электрод удерживается под потенциалом катода, ток не течет. Если потенциал управляющего электрода увеличивается по сравнению с потенциалом катода, газ между анодом и катодом ионизируется и проводит ток. После того, как тиратрон станет проводящим, он будет оставаться в таком состоянии до тех пор, пока между его анодом и катодом протекает достаточный ток. Когда анодный ток или напряжение между анодом и катодом снова падает до значения, очень близкого к нулю, компонент блокируется, как «разомкнутый переключатель».

Эффектный аспект функционирования тиратронов заключается в окрашивании газовой смеси во время проводимости этих трубок.

Экранирование предотвращает ионизационную проводимость между другими частями трубки. Газ в тиратроне обычно находится под гораздо более низким давлением, чем воздух на уровне моря, в большинстве случаев от 15 до 30 миллибар (от 1,5 до 3 кПа).

Варианты

Можно использовать холодный катод или горячий. Горячие катоды имеют преимущество более легкой ионизации газа, что делает управление более чувствительным.

Приложения

В прошлом небольшие тиратроны создавались для управления электромеханическими реле, двигателями и оборудованием для дуговой сварки . Большие тиратроны все еще производятся, и они способны работать при токах порядка десяти кА (кА), и это при напряжении около десяти киловольт (кВ).

Современные приложения включают: генераторы импульсов для радаров , газовые лазеры высокой энергии, устройства лучевой терапии , исследовательское оборудование (катушка Тесла ) и многие другие приложения.

Тиратроны также используются в телевизионных передатчиках для защиты выходных ламп в случае внутреннего короткого замыкания путем подключения высокого напряжения пластины к земле, в то время как защита срабатывает, и заряды, накопленные в кабелях и конденсаторах , разряжаются на землю. . Это заземление, называемое по-английски «  ломовой цепью  », очень распространено при высоком напряжении.

В большинстве приложений малой и средней мощности тиратроны были заменены эквивалентными полупроводниками, такими как тиристоры и симисторы . Однако для приложений с напряжением более 20 кВ и требующих очень короткого времени переключения тиратроны по-прежнему являются лучшими управляемыми переключателями . Есть несколько разновидностей идеи тиратрона, такие как критрон или игнитрон , которые до сих пор используются в некоторых областях.

Библиография

• (ru) Стоукс, Джон, 70 лет радиоламп и клапанов, Вестал Пресс, Нью-Йорк, 1982, стр.  111-115.
• (en) Троуэр, Кейт, История британского радио Valve до 1940 года, MMA International, 1982, стр.  30, 31, 81.
• (ru) Hull, AW, Газонаполненные термоэмиссионные клапаны , Trans. МАГАТЭ, 47, 1928, стр.  753-763.

Приложения

Архивные фото:

Статьи по Теме

• Игнитрон
• Krytron
• Тиристор
• БТИЗ

Внешние ссылки

• (in) tpub.com
• (in) Изделие из электронных ламп, служащих переключателями, Джона Пэсли.

<img src=»//fr.wikipedia.org/wiki/Special:CentralAutoLogin/start?type=1×1″ alt=»» title=»»>

Плазменная сварка

Эта статья нужны дополнительные цитаты для проверка. Пожалуйста помоги улучшить эту статью к добавление цитат в надежные источники. Материал, не полученный от источника, может быть оспорен и удален. Найдите источники: «Плазменная сварка»  – Новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR (Ноябрь 2009 г.) (Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения)

1. Газовая плазма, 2. Защита сопла, 3. Защитный газ, 4. Электрод, 5. Сужение сопла, 6. Электрическая дуга.

Плазменная сварка (Лапа) является дуговая сварка процесс похож на газовая вольфрамовая дуговая сварка (GTAW). В электрическая дуга формируется между электрод (который обычно, но не всегда, состоит из спеченный вольфрам ) и заготовка. Ключевое отличие от GTAW заключается в том, что при плазменной сварке электрод располагается внутри корпуса горелки, поэтому плазменная дуга отделена от дуги. защитный газ конверт. В плазма затем пропускается через медное сопло с мелким отверстием, которое сужает дугу, и плазма выходит из отверстие при высоких скоростях (приближающихся к скорости звука) и температуре, приближающейся к 28 000 ° C (50 000 ° F) или выше.

Дуговая плазма — это временное состояние газа. Газ ионизируется электрическим током, проходящим через него, и становится проводником электричества. В ионизированном состоянии атомы распадаются на электроны (-) и катионы (+) и система содержит смесь ионов, электронов и высоковозбужденных атомов. Степень ионизации может составлять от 1% до более 100% (возможно с двойной или тройной степенью ионизации). Такие состояния существуют по мере того, как все больше электронов уходит со своих орбит.

Энергия плазменной струи и, следовательно, температура зависят от электрической мощности, используемой для создания дуговой плазмы. Типичное значение температуры, полученное в плазменной горелке, составляет порядка 28000 ° C (50000 ° F) по сравнению с примерно 5500 ° C (10000 ° F) в обычной электросварочной дуге. Все сварочные дуги представляют собой (частично ионизированные) плазмы, но дуга при плазменной сварке представляет собой плазму сжатой дуги.

Как только кислородно-топливные горелки может использоваться для любого сварка или резка, тоже может плазменные горелки.

Содержание

• 1 Концепция
• 2 История
• 3 Принцип действия
• 4 Оборудование
  • 4.1 Контроль тока и распада газа
  • 4.2 Приспособление
  • 4.3 Генератор высокой частоты и токоограничивающие резисторы
  • 4.4 Плазменный факел
  • 4.5 Источник питания
  • 4.6 Защитные газы
  • 4.7 Контроль напряжения
• 5 Описание процесса
• 6 Переменные процесса
  • 6.1 Газы
  • 6.2 Ключевые переменные процесса
• 7 Другие процессы плазменной дуги
  • 7. 1 Плазменная резка
• 8 Рекомендации
  • 8.1 Библиография
• 9 дальнейшее чтение
• 10 внешняя ссылка

Концепция

Плазменная дуговая сварка — это процесс дуговой сварки, при котором: слияние создается за счет тепла, полученного от установки суженной дуги между электродом из вольфрама / сплава вольфрама и водяным охлаждением (сужение) сопла (непереносимая дуга) или между электродом из вольфрама / сплава вольфрама и работой (переносимая дуга). В этом процессе используются два инертных газа: один образует плазму дуги, а второй экранирует плазму дуги. Присадочный металл можно добавлять, а можно и не добавлять.

История

Процесс плазменно-дуговой сварки и резки был изобретен Робертом М. Гейджем в 1953 году и запатентован в 1957 году. Уникальность этого процесса заключалась в том, что он позволял выполнять точную резку и сварку как тонких, так и толстых металлов. Он также был способен покрытие распылением упрочнение металлов на другие металлы. Одним из примеров было нанесение аэрозольного покрытия на лопасти турбины спутника Сатурн.^[1]

Принцип действия

Плазменно-дуговая сварка — это усовершенствованный вид сварки TIG. В случае Tig это открытая дуга, экранированная аргоном или гелием, где в качестве плазмы используется специальная горелка, в которой сопло используется для сжатия дуги, а защитный газ подается отдельно от горелки. Сужение дуги осуществляется с помощью сопла небольшого диаметра с водяным охлаждением, которое сжимает дугу, интенсивно увеличивает ее давление, температуру и тепло и, таким образом, улучшает стабильность дуги, форму дуги и характеристики теплопередачи.

Плазменные дуги образуются с использованием газа в двух формах: одна — ламинарная (низкое давление и слабый поток), а вторая — турбулентный поток (высокое давление и высокий поток).

Используемые газы — аргон, гелий, водород или их смесь. В случае плазменной сварки используется ламинарный поток (низкое давление и слабый поток плазменного газа), чтобы гарантировать, что расплавленный металл не выдувается из зоны сварки.

Непереносимая дуга (вспомогательная дуга) используется во время плазменной сварки, чтобы инициировать процесс сварки. Дуга образуется между электродом (-) и суживающим соплом с водяным охлаждением (+). Непереносимая дуга инициируется с помощью высокочастотного блока в цепи. После начального высокочастотного пуска между избранными образуется вспомогательная дуга (слабый ток) за счет использования слабого тока. После зажигания основной дуги сопло становится нейтральным или, в случае сварки сетки с использованием микроплазмы, может быть предоставлена ​​возможность иметь непрерывную вспомогательную дугу. Переносимая дуга обладает высокой плотностью энергии и скоростью плазменной струи. В зависимости от используемого тока и расхода газа его можно использовать для резки и плавления металлов.

Микроплазма использует ток от 0,1 до 10 ампер и использует фольгу, сильфон и тонкие листы. Это автогенный процесс, в котором обычно не используется присадочная проволока или порошок.

Средняя плазма использует ток от 10 до 100 ампер и используется для сварки листов большой толщины с присадочной проволокой или самогенных листов толщиной до 6 мм и наплавки металла (наплавки) с использованием специальных горелок и устройств подачи порошка (PTA) с использованием металлических порошков.

Сильноточная плазма свыше 100 ампер используется при сварке присадочной проволокой на высоких скоростях движения.

Другие применения плазмы — это плазменная резка, нагрев, осаждение алмазных пленок (Курихара и др., 1989), обработка материалов, металлургия (производство металлов и керамики), плазменное напыление и подводная резка.

Оборудование

Оборудование, необходимое для плазменной сварки, а также его функции:

Контроль тока и распада газа

При окончании сварного шва в конструкции необходимо как следует закрыть шпоночное отверстие.

Приспособление

Это необходимо для предотвращения атмосферного загрязнения расплавленного металла под валиком.

Материалы

Стали

Алюминий

другие материалы

Генератор высокой частоты и токоограничивающие резисторы

Для зажигания дуги используются высокочастотный генератор и токоограничивающие резисторы. Система зажигания дуги может быть отдельной или встроенной в систему.

Плазменный факел

Это либо переносимая дуга, либо непереносимая дуга. Он управляется вручную или механизирован. В настоящее время почти все приложения требуют автоматизированной системы. Горелка имеет водяное охлаждение, что увеличивает срок службы сопла и электрода. Размер и тип наконечника сопла выбираются в зависимости от свариваемого металла, формы сварного шва и желаемой глубины проплавления.

Источник питания

Источник постоянного тока (генератор или же выпрямитель ) с характеристиками спада и напряжением холостого хода 70 В или выше подходит для плазменно-дуговой сварки. Выпрямители обычно предпочтительнее генераторов постоянного тока. Для работы с гелием в качестве инертного газа требуется напряжение холостого хода выше 70 вольт. Это более высокое напряжение может быть получено последовательной работой двух источников питания; или дуга может быть инициирована аргоном при нормальном напряжении холостого хода, а затем может быть включен гелий.

Типичные параметры сварки для плазменной дуговой сварки следующие:

Сила тока от 50 до 350 ампер, напряжение от 27 до 31 вольт, расход газа от 2 до 40 литров / минуту (нижний диапазон для сопловой газ и более высокий диапазон для внешнего защитного газа), отрицательный электрод постоянного тока (DCEN) обычно используется для плазменно-дуговой сварки, за исключением сварки алюминия, в которых для сварки с обратной полярностью предпочтительнее использовать электрод с водяным охлаждением, т. е. положительный электрод постоянного тока. (DCEP).

Защитные газы

Используются два инертных газа или газовые смеси. Газ через сопло при более низком давлении и скорости потока образует плазменную дугу. Давление газа в отверстии намеренно поддерживается низким, чтобы избежать появления металла сварного шва. турбулентность, но такое низкое давление не может обеспечить надлежащую защиту сварочной ванны. Для обеспечения подходящей защиты такой же или другой инертный газ пропускается через внешнее защитное кольцо горелки со сравнительно более высокой скоростью потока. Большинство материалов можно сваривать с использованием аргона, гелия, аргона + водорода и аргона + гелия в качестве инертных газов или газовых смесей. Обычно используется аргон. Гелий предпочтителен там, где желательны широкая диаграмма подводимого тепла и более плоский проход покрытия без сварки в режиме замкового отверстия. Смесь аргона и водорода обеспечивает более высокую тепловую энергию, чем при использовании только аргона, и, таким образом, обеспечивает возможность сварки в режиме «замочной скважины» в сплавах на основе никеля, сплавах на основе меди и нержавеющих сталях.

Для резки можно использовать смесь аргона и водорода (10-30%) или азота. Водород из-за его диссоциация в атомарную форму, и после этого рекомбинация генерирует температуры, превышающие те, которые достигаются при использовании только аргона или гелия. Кроме того, водород создает восстановительную атмосферу, которая помогает предотвратить окисление сварного шва и его окрестностей. (Следует соблюдать осторожность, поскольку диффузия водорода в металл может привести к охрупчивание в некоторых металлах и сталях.)

Контроль напряжения

При контурной сварке требуется контроль напряжения. При обычной сварке шпоночным отверстием изменение длины дуги до 1,5 мм не влияет в значительной степени на проплавление валика сварного шва или форму валика, и поэтому контроль напряжения не считается существенным.

Описание процесса

Техника очистки заготовки и добавления присадочного металла аналогична таковой в Сварка TIG. Присадочный металл добавляется у передней кромки сварочной ванны. При выполнении корневого шва присадочный металл не требуется.

Тип соединения: Для свариваемых деталей толщиной до 25 мм используются стыковые соединения квадратного сечения, J или V. Плазменная сварка используется для выполнения сварных швов как с отверстиями под ключ, так и без него.

Выполнение сварного шва без ключа: Этот процесс позволяет выполнять сварку без шпоночных отверстий на деталях толщиной 2,4 мм и меньше.

Выполнение швов в капельницу: Отличительной особенностью плазменно-дуговой сварки, благодаря исключительной проникающей способности плазменной струи, является ее способность выполнять сварные швы со шпонкой на заготовке толщиной от 2,5 до 25 мм. Эффект «замочной скважины» достигается за счет правильного выбора силы тока, диаметра сопла и скорости перемещения, что создает мощную плазменную струю, полностью проникающую через заготовку. Плазменная струя ни в коем случае не должна выталкивать расплавленный металл из стыка. Основными преимуществами метода замочной скважины являются способность быстро проникать через относительно толстые участки корня и обеспечивать однородный нижний валик без механической основы. Кроме того, отношение глубины проплавления к ширине сварного шва намного выше, что приводит к более узкому шву и зоне термического влияния. По мере того, как сварка прогрессирует, основной металл перед замочной скважиной плавится, обтекает его, затвердевает и образует сварной шов. Выдавливание ключей способствует глубокому проникновению на более высоких скоростях и обеспечивает получение высококачественного валика. При сварке более толстых деталей, при укладке, отличной от корневого прохода, и при использовании присадочного металла сила плазменной струи снижается за счет надлежащего регулирования количества газа в отверстии.

Плазменная дуговая сварка является усовершенствованием процесса GTAW. В этом процессе используется неплавящийся вольфрамовый электрод и дуга, суженная через медное сопло с мелким отверстием. PAW может использоваться для соединения всех металлов, свариваемых GTAW (т.е. большинства промышленных металлов и сплавов). Металлы, которые трудно сваривать с помощью плазменно-дуговой сварки, включают бронзу, чугун, свинец и магний. Возможны несколько основных вариаций процесса плазменной сварки за счет изменения тока, расхода плазменного газа и диаметра отверстия, включая:

• Микроплазма (
• Режим плавления (15–100 Ампер)
• Режим замочной скважины (> 100 ампер)
• Плазменная дуговая сварка имеет большую концентрацию энергии по сравнению с GTAW.
• Возможно глубокое и узкое проникновение с максимальной глубиной от 12 до 18 мм (от 0,47 до 0,71 дюйма) в зависимости от материала.^[2]
• Повышенная стабильность дуги позволяет иметь гораздо большую длину дуги (зазор) и гораздо большую устойчивость к изменениям длины дуги.
• PAW требует относительно дорогого и сложного оборудования по сравнению с GTAW; правильное обслуживание резака имеет решающее значение.
• Процедуры сварки, как правило, более сложные и менее устойчивы к изменениям настроек и т. Д.
• Требуемые навыки оператора немного выше, чем для GTAW.
• Необходима замена диафрагмы.

Переменные процесса

Газы

В PAW используются как минимум два отдельных (а возможно и три) потока газа:

• Плазменный газ — проходит через отверстие и ионизируется.
• Защитный газ — проходит через внешнее сопло и защищает расплавленный сварной шов от атмосферы.
• Обратная продувка и остаточный газ — требуется для определенных материалов и применений.

Все эти газы могут быть одинаковыми или различного состава.

Ключевые переменные процесса

• Тип тока и полярность
• DCEN из источника CC является стандартным
• Прямоугольная волна переменного тока обычна для алюминия и магния.
• Сварочный ток и импульсный — Ток может варьироваться от 0,5 А до 1200 А; ток может быть постоянным или импульсным на частотах до 20 кГц
• Расход газа (Эту критическую переменную необходимо тщательно контролировать в зависимости от силы тока, диаметра и формы отверстия, газовой смеси, а также основного материала и толщины.)

Другие процессы плазменной дуги

В зависимости от конструкции горелки (например, диаметра отверстия), конструкции электродов, типа и скорости газа, а также уровней тока возможны несколько вариантов плазменного процесса, в том числе:

• Плазменная резка (PAC)
• Плазменная строжка
• Плазменно-дуговая наплавка
• Плазменно-дуговое напыление

Плазменная резка

При использовании для резки поток плазменного газа увеличивается, так что глубоко проникающая плазменная струя прорезает материал, а расплавленный материал удаляется в виде шлака при резке. Дегармо, Блэк и Козер, 2003 г., п. 953 Ошибка harvnb: нет цели: CITEREFDegarmoBlackKohser2003 (помощь).

Библиография

• Оберг, Эрик; Джонс, Франклин Д .; Horton, Holbrook L .; Райффель, Генри Х. (2000), Справочник по машинам (26-е изд.), Нью-Йорк: Industrial Press Inc., ISBN  0-8311-2635-3.

дальнейшее чтение

• Американское сварочное общество, Справочник по сварке, Том 2 (8-е изд.)

внешняя ссылка

Плазменная сварка

• http://mewelding.com/plasma-arc-welding-paw/

Микроплазменная сварка

• https://www.youtube.com/watch?v=T8g1lULZryk
• https://www.youtube.com/user/multiplazslovenia#p/u/6/SWbUJh5XuMQ

Дуговая сварка напылением

• https://www.youtube.com/watch?v=BtsywbmjKIE&NR=1
• https://www.youtube.com/watch?v=ibPPbQC5LeE

Критическая оценка распределения температуры в процессе дуговой сварки под флюсом

На этой странице

РезюмеВведениеАнализ и результатыЗаключениеСсылкиАвторское правоСтатьи по теме

остаточное напряжение и деформация при сварке. Точность аналитических подходов к моделированию распределения температуры во время сварки была ограничена чрезмерно упрощенными предположениями относительно граничных условий и свойств материала. В данной работе предпринята попытка смоделировать распределение температуры в процессе сварки под флюсом с использованием метода конечных элементов, реализованного в ANSYS v12. В настоящем анализе предполагается, что источник тепла имеет двойную эллипсоидальную форму с гауссовым объемным тепловыделением. Кроме того, было рассмотрено изменение свойств материала в зависимости от температуры и граничных условий как конвективной, так и лучистой теплоотдачи. Затем прогнозируемое распределение температуры сверяется с экспериментальными результатами, полученными с помощью тепловидения сварной пластины, и обнаруживается, что они хорошо согласуются.

1. Введение

Дуговая сварка под флюсом (SAW) широко используется в промышленности для сварки толстых листов, особенно стали. SAW представляет собой автоматический или полуавтоматический процесс, при котором расходуемый электрод непрерывно подается с рулона проволочного электрода. Процесс включает выделение тепла дугой, возникающей между расходуемым проволочным электродом и заготовкой. Образовавшаяся таким образом дуга покрыта массой легкоплавкого гранулированного флюса. Флюс способствует процессу во многих отношениях: он образует защитное покрытие на сварном шве, удаляет примеси из сварного шва в виде шлака, формирует сварной шов и влияет на химический состав сварного шва и его механические свойства. Поскольку дуга, как и сварочная ванна, покрыта слоем гранулированного флюса, потери тепловой энергии значительно снижаются. Это делает SAW одним из самых эффективных процессов сварки с эффективностью дуги, достигающей уровня [1]. Диаметр расходуемого электрода составляет от 1 до 5 мм. Источник питания постоянного тока с постоянным потенциалом, который позволяет регулировать длину дуги за счет эффекта саморегулировки, обычно используется с тонкими проводами (до 2,4 мм). Для проводов большего диаметра используется источник постоянного тока постоянного тока. Однако при очень высоких сварочных токах предпочтение отдается переменному току, чтобы свести к минимуму задувание дуги [2]. Благодаря более высокому выделению тепла в этом процессе достигаются высокие скорости сварки до 5  м/мин. Повышенное тепловыделение и быстрая сварка значительно снижают деформацию при сварке, возникающую из-за расширения и сжатия примыкающего к шву основного металла [3].

Анализ распределения температуры во время сварки важен, поскольку распределение температуры оказывает существенное влияние на остаточное напряжение, деформацию и, следовательно, на усталостное поведение структуры сварного шва [4]. Эта проблема нестационарного типа теплопередачи по существу включает рассмотрение типа источника тепла, температурно-зависимых свойств материала, влияния скрытой теплоты, теплоты фазового превращения, геометрии пластины, а также конвекции и поверхностной депрессии в сварочной ванне, а также конвективного и лучистого теплообмена. потери тепла на границах [5]. За прошедшие годы было предпринято несколько попыток решить эту проблему, делая различные предположения относительно вышеупомянутых факторов. Розенталь сформулировал аналитическое решение нестационарного температурного поля в полубесконечном теле, на которое воздействуют мгновенный точечный источник тепла, линейный источник тепла или поверхностный источник тепла [6]. Работа Кристенсена и др. показала хорошее соответствие между решением Розенталя, основанным на точечном источнике тепла, и фактической геометрией сварного шва в широком диапазоне условий сварки и свойств материала на несколько порядков. Однако в работе также сообщается об экспериментальном разбросе до трех раз [7]. Рыкалин, Николаев и Лин подчеркивали необходимость учета непостоянных тепловых свойств, теплоты фазового превращения, величины и распределения тепловложения, конвекции и поверхностной депрессии в сварочной ванне в модели нестационарного теплового потока для повышения ее точности [8, 9].]. Грош и Трабант показали, что влияние непостоянства термических свойств может вносить лишь около 10–15 % погрешности, наблюдаемой в геометрии сварочной ванны [10]. Также было показано, что влияние скрытой теплоты дает только 5-10-процентную ошибку в прогнозировании геометрии сварного шва [5]. Это ясно подчеркнуло важность других факторов, помимо скрытой теплоты и непостоянных тепловых свойств, влияющих на разброс, наблюдаемый в экспериментах Кристенсена. Исследования фактического распределения интенсивности тепла в дугах на водоохлаждаемом медном аноде позволили определить влияние распределенного источника тепла на геометрию шва [11]. Это решение сохранило все допущения анализа Розенталя, в том числе отсутствие конвекции в сварочной ванне, изменение свойств материала и скрытую теплоту фазового превращения, за исключением предположения о том, что дуга рассматривается как точечный источник тепла. Решения Розенталя позволяют удовлетворительно прогнозировать температурное поле только в области, удаленной от сварочной ванны. Однако решения, рассматривающие дугу как распределенный источник тепла, позволили устранить большую часть экспериментальных отклонений в непосредственной близости от сварочной ванны. Игар и Цай модифицировали решение Розенталя, включив в него двухмерный (2-D) поверхностный распределенный по Гауссу источник тепла с постоянным параметром распределения (который можно рассматривать как эффективное решение радиуса дуги) и нашли аналитическое решение для температуры полубесконечное тело, подвергнутое действию этого движущегося источника тепла [12]. Хотя двухмерное распределение тепла по Гауссу смогло уменьшить экспериментальный разброс, оно по-прежнему не могло включить в картину проникновение сварного шва. Требовалась более общая формулировка источника тепла. Голдак и др. впервые представил трехмерный двойной эллипсоидальный движущийся источник тепла. Анализ конечных элементов был выполнен с использованием двойного эллипсоидального источника тепла, и было установлено, что он является точным для прогнозирования распределения температуры в сварных швах с более глубоким проплавлением [13]. Впоследствии с использованием этого источника тепла были сформулированы как аналитические, так и численные решения для прогнозирования распределения температуры в различных процессах сварки [14]. Однако к аналитическим решениям применялись те же допущения, за исключением источника тепла, что ограничивало их точность. В этой статье численное решение с использованием подхода конечных элементов было применено для моделирования переходного температурного поля в процессе ПАВ. В отличие от аналитического подхода, предположения о постоянных свойствах материала, полубесконечной геометрии пластины и отсутствии тепловых потерь на границе были исключены для реалистичного моделирования переходного температурного поля в процессе ПАВ.

2. Математическое моделирование источника тепла

В изначально предложенном эллипсоидальном источнике тепла объемное тепловыделение распределяется по гауссову закону в зоне сварки. Основная проблема, связанная с этим типом источника тепла, заключается в том, что он имеет тенденцию обеспечивать менее крутой градиент температуры перед дугой и более крутой градиент за дугой, чем то, что наблюдалось экспериментально. Вышеупомянутая проблема была решена с помощью двойного эллипсоидального источника тепла, который состоит из комбинации двух разных объемов полуэллипсоида источника тепла, как показано на рисунке 1. Распространение переднего полуэллипсоида вдоль направления сварки примерно в четыре раза больше, чем распространение заднего полуэллипсоида. Двойной эллипсоид задается четырьмя параметрами, а именно, , , и . Значения этих параметров могут быть получены путем измерения геометрии сварочной ванны, то есть ширины сварочного валика и провара [14]. Рассмотрим следующее: где – объемное тепловыделение в точке, – полезный подвод тепла в процессе, , , – координаты, отсчитываемые от точки начала процесса сварки; и — скорость и время сварки, соответственно, и — коэффициенты пропорциональности, отражающие распределение тепла перед и позади источника тепла. Их значения можно найти, приравняв тепло, выделяемое передним и задним полуэллипсоидами на границе их раздела посередине. Рассмотрим следующее: Значение параметров , , и можно найти, приняв объемное тепловыделение на границе сварочной ванны и основного материала порядка [13].

В прямом направлении, Следовательно, Сходным образом, где – половина ширины наплавленного валика; проплавление сварного шва; , и – полуоси в прямом и обратном направлении соответственно, можно принять как половину ширины шва и как удвоенную ширину шва [13].

3. Конечно-элементное моделирование

3.1. Свойства материала

Как упоминалось ранее, аналитический метод моделирования распределения температуры во время сварки предполагает, что свойства материала постоянны. Однако в настоящем анализе должное внимание уделяется изменению свойств материала, а также влиянию фазового превращения и конвекции сварочной ванны. Свойства материала, необходимые на этапе предварительной обработки анализа методом конечных элементов, включают плотность, теплопроводность и удельную теплоемкость стали. Из литературы трудно получить точные данные о свойствах материалов, зависящих от температуры. Следовательно, при получении данных о свойствах материала было сделано основное предположение о том, что свойства материала не сильно меняются при незначительном изменении состава материала. Плотность низкоуглеродистой стали или конструкционной стали принимается равной 7850 кг/м ³ , и предполагается, что он остается постоянным на протяжении всего процесса. Однако этого нельзя сказать о проводимости и удельной теплоемкости.

3.1.1. Проводимость

Проводимость низкоуглеродистой стали значительно зависит от температуры. Теплопроводность низкоуглеродистой стали составляет около 53 Вт/мК при комнатной температуре и демонстрирует почти линейное снижение с температурой до значения 27 Вт/мК примерно при 800°С [15].

Конвекция в сварочной ванне увеличивает теплопередачу в расплавленной сварочной ванне благодаря эффекту перемешивания. Поскольку экспериментальное измерение, а также моделирование конвекции сварочной ванны является чрезвычайно сложной задачей, эффект конвекции сварочной ванны аппроксимируется увеличением проводимости металла за пределами температуры ликвидуса в несколько раз, что обычно составляет от восьми до десяти. [16]. Голдак и др. (1984) предложил использовать фиктивное значение теплопроводности 120 Вт/мК для учета увеличения теплообмена в жидкой зоне за счет конвекции сварочной ванны [13]. В этой статье тот же подход, что и у Goldak et al. (1984), а теплопроводность низкоуглеродистой стали была искусственно установлена ​​равной 120 Вт/мК в области ликвидуса. На рис. 2 показано изменение проводимости с учетом конвекции сварочной ванны.

3.1.2. Удельная теплоемкость

Удельная теплоемкость определяется как тепловая энергия, поглощаемая единицей массы материала для повышения его температуры на 1 К. Как и проводимость, удельная теплоемкость низкоуглеродистой стали также зависит от температуры. Скрытая теплота фазового превращения также влияет на удельную теплоемкость материала вблизи фазового превращения. Первое фазовое превращение в низкоуглеродистой стали происходит при изменении ферритной структуры на аустенитную кристаллическую структуру примерно при 723°С. Это увеличивает удельную теплоемкость при температуре фазового превращения (723°С). Примите во внимание следующее: указанный выше вариант (Еврокод 3-EN 1993-1-2 (2005) спецификации [17]) невозможно использовать непосредственно в модели FEA, поскольку это сделает систему очень нелинейной и значительно увеличит время обработки. Компромисс был сделан путем линейной аппроксимации сегментов графа, чтобы модель не стала громоздкой.

Другое фазовое превращение происходит при фазовом переходе солидус-ликвидус, который имеет скрытую теплоту около 260 КДж/кг. Однако некоторые исследователи предполагают, что скрытая теплота плавления оказывает незначительное влияние на распределение температуры [18]. Тем не менее, в этой статье рассматривается влияние скрытой теплоты плавления. Предполагалось, что выделение скрытой теплоты равномерно распределено между температурами солидуса и ликвидуса. Эффект скрытой теплоты можно учесть в модели путем искусственного повышения удельной теплоемкости низкоуглеродистой стали в области твердожидкостного фазового превращения [19].]. Общее изменение удельной теплоемкости в зависимости от температуры показано на рисунке 3.

3.2. Граничное условие

Потери тепла в процессе сварки происходят как за счет конвекции, так и за счет излучения. Потери тепла на излучение, пропорциональные четвертой степени температуры, становятся заметными только при более высокой температуре, которая наблюдается в непосредственной близости от сварочной ванны. В отличие от радиационных теплопотерь, конвективные тепловые потери становятся основным механизмом тепловых потерь в низкотемпературной области вдали от линии сварки. Некоторые исследователи предпочитают использовать одно уравнение теплоотдачи для моделирования обоих процессов, предложенное Винокуровым (7) [20, 21].

рассмотреть где – комбинированный коэффициент теплопередачи, – коэффициент излучения материала, – температура тела. Однако Голдак сообщил, что это уравнение неточное по сравнению с применением закона охлаждения Ньютона и закона излучения Стефана Больцмана по отдельности. Таким образом, в этом анализе лучистые тепловые потери и конвективные тепловые потери учитывались отдельно.

При дуговой сварке под флюсом гранулированный флюс полностью покрывает зону сварки, обеспечивая ее изоляцию. Это приводит к более плавному снижению температуры зоны сварки. Поскольку флюс покрывает максимальную часть пластины (20 см × 20 см × 1,5 см), используемую в эксперименте, верхняя поверхность пластин считается изолированной; тепловые потери на конвекцию и излучение в верхней грани пластины не учитываются. Это предположение справедливо только для процесса дуговой сварки под флюсом и отличает его от других процессов сварки, в которых используется инертный газ для защиты дуги, таких как TIG и MIG.

3.3. Создание сетки и шаг по времени

Конечно-элементная модель процесса дуговой сварки под флюсом была создана с использованием ANSYS v12.0. Точность модели зависит от размера ее элемента или количества узлов и размера временного шага. Увеличение количества узлов не только повышает точность модели, но и увеличивает время обработки модели. Оптимальное решение может быть достигнуто за счет увеличения плотности узлов вблизи области высокого температурного градиента, которая находится вблизи линии сварки, и уменьшения плотности узлов вблизи области низкого температурного градиента, которая находится вдали от линии сварки. Кроме того, был применен автоматический шаг по времени, который направлен на сокращение времени обработки решения, особенно нелинейных и переходных динамических задач, путем автоматической оценки следующего шага по времени на основе текущего состояния системы и предыдущего шага обработки.

4. Экспериментальная процедура

Для подтверждения численного решения необходимо экспериментально определить изменение температуры, как временное, так и пространственное. В настоящей работе инфракрасная термография использовалась для определения температурного профиля пластины на различных временных этапах, таким образом фиксируя как временные, так и пространственные изменения температуры. В процессе дуговой сварки под флюсом расплавленный металл шва покрывается оболочкой из расплавленного флюса и слоем нерасплавленного флюса [22]. Гранулированный флюс обеспечивает изоляцию сварного шва и делает невозможным тепловизионную съемку области. Даже стороны сварного шва покрыты частицами блуждающего флюса, что мешает измерению температуры ИК-камерой [23]. Это обуславливает необходимость использования метода удаления этого флюса, устраняющего тем самым любые помехи в тепловизионном изображении, например, вакуумного устройства для удаления флюса, расположенного сразу за головкой сварочной горелки [23]. В настоящей работе кусок листового металла (13 см × 5 см) был согнут U-образно с зазором около 1 см между двумя плечами. В нижней части U-образного листового металла был предусмотрен слой изоляции для минимизации коэффициента теплопередачи в нижней части. Этот U-образный листовой металл с закрытым концом, обращенным к линии сварки, был вставлен в область, покрытую флюсом, в середине линии сварки со стороны, как показано на рис. (область интереса (ROI)) для измерения температурного профиля региона без существенного изменения самого профиля. Это произошло потому, что непокрытая область была намного меньше по сравнению с покрытой областью; поэтому конвекционные и радиационные потери тепла из непокрытой области не могли сильно повлиять на температурный профиль пластины. Кроме того, незначительная площадь контакта между U-образным листовым металлом и пластиной в дополнение к изоляции, предусмотренной в нижней части U-образной детали, обеспечивает минимальную теплопередачу листовому металлу, пока он находится в контакте со свариваемой пластиной.

Пластину из конструкционной стали размером (200 мм × 200 мм × 15 мм) разрезали на две равные части. V-образная канавка под углом 60° была подготовлена ​​в соответствии со стандартами. Пластины предварительно соединяли прихватками в трех точках, сварку выполняли на сварочном полуавтомате MEMCO с выпрямителем постоянного напряжения. В качестве флюса использовали ADOR Auto Melt Gr II AWS/SFA 5.17 Granular, а в качестве электрода использовали медную проволоку ADOR диаметром 3.15. Параметры сварки были отмечены во время фактического процесса сварки на предмет любых колебаний. U-образный листовой металл был вставлен посередине, как показано на рис. 4, и тепловые изображения области интереса (ROI) были получены с помощью ИК-камеры (RayCam C.A. 1888) с регулярным интервалом 10 сек от 55 сек до 265 сек. Затем сварной пластине давали остыть, флюс удаляли с помощью отбойного молотка и измеряли ширину и проникновение наплавленного валика (см. Таблицу 1).

5. Анализ и результаты

Трехмерный анализ конечных элементов был выполнен в ANSYS v12. 0, и температура в определенные моменты времени была извлечена для всей пластины. Для определения температуры в интересующей области (ROI) по модели FEA температура была нанесена на карту вдоль пути, определяемого линией, перпендикулярной линии сварки на верхней грани пластины и пересекающей ее в ее середине. Псевдоцветное тепловое изображение ROI было преобразовано в изображение в градациях серого, а значение интенсивности вдоль средней линии было извлечено с помощью кода Matlab.

Затем эти значения были масштабированы для получения фактического температурного профиля вдоль контура. Прогнозируемый профиль температуры, полученный в результате моделирования в ANSYS, был построен с профилем температуры, полученным экспериментально, для сравнения.

Графики изменения температуры по средней линии для различных случаев, рис. 10, 11, 12, 13, 14, а также тепловые изображения области интереса (ROI) в этих случаях, рис. 5, 6, 7, 8 , и 9, ясно показывают достаточно хорошее соответствие между предсказанными и экспериментальными результатами. Кроме того, значение -квадратичной статистики и среднеквадратичной ошибки (RMSE) в таблице 2 количественно определяют точность прогноза модели FEA. Таким образом, это указывает на надежность метода моделирования методом конечных элементов при прогнозировании изменения температуры в процессе дуговой сварки под флюсом. Ошибки при анализе возникают в первую очередь из-за неточностей моделирования свойств материала и граничного условия теплоотдачи. В частности, предположение о том, что на верхней поверхности, которая в значительной степени покрыта потоком рассеянных частиц, не происходит теплопотерь за счет конвекции или излучения, ставит под угрозу точность модели во внешней области, а затем и во внешней оголенной области поверхности. верхняя поверхность нагревается настолько, что потери тепла становятся значительными. Вышеупомянутый фактор можно заметить на рисунках 12–14, где видно увеличение погрешности в области, удаленной от линии сварки.

Из рисунка 15 видно, что градиент температуры перед дугой намного выше, чем сзади. Следовательно, область сварки перед дугой не играет никакой роли в передаче тепла, пока дуга не достигнет ее. Это наблюдение оправдывает предположение об игнорировании добавления массы присадочного электрода за счет рождения и гибели элемента в МКЭ.

Рассеивание тепла в пластине хорошо видно на тепловых изображениях средней области. Эффект частиц рассеянного потока, препятствующих обзору ИК-камеры, также очевиден из термограмм. Кроме того, на рис. 16 хорошо видна степень экранирования частицами потока рассеяния верхней поверхности пластины, что подтверждает наше предположение об игнорировании тепловых потерь с верхней грани.

6. Заключение

В процессе дуговой сварки под флюсом (SAW) сварочная ванна и область вокруг нее покрываются слоем гранулированного флюса. Это делает невозможным наблюдение за температурным профилем напрямую с помощью инфракрасного термометра или камеры. Термопара может предоставить информацию о температуре в точке, но из-за практических трудностей, таких как их взаимодействие с измерением, их нельзя использовать в достаточно большом количестве, чтобы обеспечить пространственное разрешение, необходимое для надежного и точного захвата температурной картины [5]. Хотя экспериментальная методология, используемая в этой статье, позволяет измерять температуру вблизи линии сварки, она по-прежнему не решает полностью проблему непосредственного наблюдения за сварочной ванной, тем самым не позволяя анализировать характеристики модели МКЭ ближе к сварочной ванне. Тем не менее, настоящая работа подтвердила точность моделирования МКЭ в прогнозировании температурного профиля достаточно близко к области сварки.

После установления доверия к МКЭ открывается возможность моделирования и понимания ряда других свойств, связанных со сваркой. Зону термического влияния (ЗТВ) можно предсказать, нанеся на график все точки, максимальная температура которых превышает температуру рекристаллизации 973 К, но ниже температуры плавления (1683 К) [4]. Температурный профиль, полученный в результате нестационарного теплового КЭ-анализа, можно использовать в качестве входного условия нагрузки для несвязанного структурного анализа, который предполагает, что структурные нагрузки действуют независимо от тепловых нагрузок. Точно так же знание температурной истории пластины может дать существенное представление о микроструктуре области сварки.

Ссылки

1. J.N. DuPont и A.R. Marder, «Тепловая эффективность процессов дуговой сварки», Welding Journal , vol. 74, нет. 12, pp. 406S — 416S, 1995.

   View по адресу:

   Google Scholar

2. S. Kou, Сварная металлургия , Джон Уайли и сыновья, 2 -е издание, 2003.

3. Modern Arc Wellid Technologies , Ador Welding Limited, второе издание, 2005 г.

4. А. Гош и С. Чаттопадхьяя, «Аналитическое решение для нестационарного распределения температуры полубесконечного тела, подвергаемого воздействию трехмерного движущегося источника тепла процесса дуговой сварки под флюсом, ” в Материалы Международной конференции по механическим и электрическим технологиям (ICMET ’10) , стр. 733–737, сентябрь 2010 г.

   Посмотреть по адресу:

   Сайт издателя | Google Scholar

5. Н. Д. Мальмут, У. Ф. Холл, Б. И. Дэвис и К. Д. Розен, «Переходные тепловые явления и геометрия сварки в GTAW», Welding Journal , vol. 53, нет. 9, pp. 388S–400S, 1974.

   Посмотреть по адресу:

   Google Scholar

6. Д. Розенталь, «Математическая теория распределения тепла при сварке и резке», Сварочный журнал , том. 20, нет. 5, pp. 220S–234S, 1941.

   Посмотреть по адресу:

   Google Scholar

7. Н. Кристенсен, В. Дэвис и К. Гьермундсен, «Распределение температуры при дуговой сварке», British Wleding Journal , том. 12, нет. 1965. Т. 2. С. 54–75. 9, нет. 3-4, стр. 112–133, 1971.

   Посмотреть по адресу:

   Google Scholar

8. M. L. Lin, Влияние поверхностной депрессии и конвекции на геометрию сварочной ванны [M.S. диссертация] , Массачусетский технологический институт, Кембридж, Массачусетс, США, 1982.

9. Р. Дж. Грош и Е. А. Трабант, «Температура дуговой сварки», Welding Journal , vol. 35, нет. 3, pp. 396–400, 1956.

   Просмотр по адресу:

   Google Scholar

10. Нестор О. Х., «Распределение интенсивности тепла и плотности тока на аноде сильноточных дуг в среде инертного газа», Журнал прикладной физики , том. 33, нет. 5, стр. 1638–1648, 1962.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

11. Т. В. Игар и Н.-С. Цай, «Температурные поля, создаваемые движущимися распределенными источниками тепла», Welding Journal , vol. 62, нет. 12, pp. 346–355, 1983.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

12. Дж. Голдак, А. Чакраварти и М. Бибби, «Новая модель конечных элементов для сварочных источников тепла», Metallurgical Transactions B , vol. 15, нет. 2, стр. 299–305, 1984.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

13. Н. Т. Нгуен, А. Охта, К. Мацуока, Н. Судзуки и Ю. Маэда, «Аналитические решения для переходной температуры полубесконечного тела, подвергаемого воздействию трехмерных движущихся источников тепла», Welding Journal. , том. 78, нет. 8, pp. 265S–274S, 1999.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

14. Л. Гарднер и К. Т. Нг, «Изменение температуры в секциях конструкционной нержавеющей стали, подвергающихся воздействию огня», Журнал пожарной безопасности , том. 41, нет. 3, стр. 185–203, 2006 г.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar. : общие правила: структурный противопожарный расчет», Журнал пожарной безопасности , том. 40, нет. 2, стр. 191–192, 2005.

    Посмотреть на:

    Сайт издателя | Google Scholar

15. А. Ву, С. Сингеллакис и Б. Г. Меллор, «Конечно-элементный анализ остаточных напряжений в стыковом сварном шве», в Труды 7-й конференции последипломного образования по инженерным материалам , стр. 37–38, 2003.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

16. Такемори С. К., Мюллер Д. Т. и де Оливейра М. А. «Численное моделирование переходного теплообмена во время процесса сварки», в Proceedings of the International Compressor Engineering Conference , 2010.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

17. Е. А. Бонифаз, «Конечно-элементный анализ теплового потока при однопроходной дуговой сварке», Welding Journal , vol. 79, нет. 5, pp. 121S–125S, 2000.

    Просмотр по адресу:

    Google Scholar

18. Х.Г. Фан, Х.Л. дуговая сварка», International Journal of Heat and Mass Transfer , том. 44, нет. 2, стр. 417–428, 2001.

    Посмотреть по адресу:

    Google Scholar

19. Справочник по сварке AWS , том. 2, Американское общество сварщиков, Майами, Флорида, США, 8-е издание, 1991 г.

20. Х. К. Викле III, С. Коттилингам, Р. Х. Зи и Б. А. Чин, «Методы инфракрасного измерения для контроля глубины провара в процессе дуговой сварки под флюсом». », Journal of Materials Processing Technology , vol. 113, нет. 1–3, стр. 228–233, 2001.

    Посмотреть по адресу:

    Сайт издателя | Google Scholar

Copyright

Copyright © 2013 Vineet Negi and Somnath Chattopadhyaya. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии надлежащего цитирования оригинальной работы.

Безопасное обращение с заготовками для болтов // Захваты в сварочном производстве

14 сентября 2020 г.

Металлообрабатывающая промышленность является одной из самых важных отраслей обрабатывающей промышленности в мире. Сварочные технологии играют важную роль в металлообрабатывающей промышленности. Компании из этой области часто являются пионерами в разработке и внедрении новых производственных и стыковочных процессов в производстве. В то время как ручная электродная сварка по-прежнему часто используется на строительных площадках, компании, которые могут осуществлять производство на собственном заводе, все чаще обращаются к автоматизированным производственным системам. В дополнение к обычному процессу сварки металлов в среде защитного газа (MSG) снова и снова используются новые, современные процессы сварки. Металлообрабатывающая промышленность также предлагает большие области применения и потенциал развития с точки зрения автоматизации. Применение роботов в сочетании с захватными и сенсорными технологиями все чаще находит применение в этой отрасли, для которой характерно как единичное, так и серийное производство.

Автоматизированный процесс сварки

Один из самых современных и инновационных сварочных заводов в мире расположен на Тайване (около 9000 километров от Германии). Дочерняя компания всемирно известного производителя крепежных и демонтажных технологий производит там крепежные элементы, такие как болты и винты. На этом заводе, на котором соблюдается строжайшая секретность, процесс соединения болтовых заготовок был автоматизирован с помощью специального сварочного аппарата. Фактический процесс сварки быстро объясняется: манипулятор (собственный пневматический линейный блок Pick & Place) подает несваренную головку болта к захвату. При этом заготовка захватывается специальными захватными губками или пальцами захвата из нержавеющей стали, в которые вставлены медные электроды. Сам захват образует аналог сварочной головки и монтируется горизонтально под сварочной головкой в ​​системе. В дополнение к подаче, захват имеет задачу фиксации головок болтов для процесса сварки. Надежное выравнивание головок должно быть гарантировано для каждого сварного шва, чтобы свести процент брака к минимуму. После процесса сварки захват сбрасывает заготовку болта. Кроме того, у захвата есть не менее важная функция: его губки также служат электродами и соединены со сварочным инвертором двумя кабелями. Сварочный инвертор — это не другой сварочный процесс, как можно было бы подумать, а другой источник сварочного тока. Это означает, что к трансформатору и выпрямителю добавляется инверторный сварочный аппарат. Инверторные сварочные аппараты доступны для всех распространенных сварочных процессов, таких как ручная электросварка, сварка в среде защитного газа, а также сварка TIG. В настоящее время они становятся все более и более популярными по сравнению с обычным источником сварочного тока, поскольку они предлагают такие преимущества, как меньший размер, а также дополнительные функции.

Захват в самых неблагоприятных условиях

Для этой сложной задачи в самых неблагоприятных условиях разработчики системы решили использовать два захвата GPP5010N-24-A от Zimmer Group, специалиста по захватам из Бадена, Германия. Захваты премиум-класса серии 5000 — это универсальные пневматические захваты, которые обеспечивают высокое усилие захвата при коротком времени цикла, имеют герметичные направляющие канавки «сталь в стали», а также отличаются высокой повторяемостью. Условия на площадке в Тайване и требования к использованию «захватов Zimmer» в процессе сварки иногда были очень сложными. Таким образом, точность с самого начала играла важную роль: детали болта должны были быть сварены вместе с точностью до 0,2 миллиметра. Поэтому для захватов было необходимо достичь повторяемости при захвате 0,1 миллиметра. (Примечание: 0,2 — 0,1 = 0,1 для точности сварочной головки). Еще одним важным требованием к захватам был их класс защиты. Поскольку захваты расположены непосредственно рядом с зоной сварки и, таким образом, должны постоянно выполнять свою работу в самых сложных условиях окружающей среды, они также должны иметь соответствующую защиту или защиту от коррозии. Поэтому решающим критерием была устойчивость к сварочным брызгам и металлическому дыму. При использовании предыдущего захватного решения конкурента на рынке эти неблагоприятные условия вызвали сильный износ профильных направляющих. Чтобы устранить эту опасность, из обширного ассортимента Zimmer Group были выбраны GPP5000, два захвата с наивысшим классом защиты IP67. Также было легко установить новые захваты. Поскольку необходимо было заменить только существующий механизм захвата, новые захваты можно было легко интегрировать в существующее монтажное пространство благодаря их компактной конструкции.

Успех с непревзойденной долговечностью

Использование новых захватов быстро окупилось в процессе сварки и на предприятии. Например, обслуживание не требовалось в течение двух лет, в то время как старое решение требовало от четырех до восьми часов в месяц для обслуживания. Как уже упоминалось, захваты подвергаются непосредственному воздействию сварочных брызг, а также газов. О том, что захваты способны противостоять этим воздействиям, свидетельствует тот факт, что, несмотря на эти суровые условия, головки болтов продолжают удерживаться в правильном положении даже после 20 миллионов циклов.

По данным заказчика, время цикла осталось неизменным, так как оно зависит от других компонентов машины, но из-за неудовлетворительной производительности предыдущего захватного решения окупаемость инвестиций (ROI) для новых захватов составляет около двух до четырех месяцев. Кроме того, команда разработчиков на месте была полна энтузиазма, так как не было необходимости вкладывать средства в разработку очень хорошо функционирующего «стандартного компонента», и можно было сосредоточиться на основной технологии машины. В целом не только разработчики, но и механизаторы, а также обслуживающий персонал восприняли переход на захват Zimmer Group как существенное улучшение, и поэтому ничто не мешает дальнейшему сотрудничеству с этой тайваньской компанией.

SMAW — сварка — класс

Термины и определения

1. Дуговая сварка металлическим электродом в среде защитного газа (SMAW) — Процесс дуговой сварки, при котором металлы соединяются путем нагревания электрической дугой между металлическим электродом с покрытием и металлом. .
2. Дуга — Поток электрического тока от кончика электрода к основанию свариваемого металла.
3. Электроды — — Металлические стержни, проводящие ток от электрододержателя к основному металлу.
4. Основной металл — Металл, подлежащий сварке или резке.
5. Длина дуги — Расстояние от конца электрода до точки контакта дуги с рабочей поверхностью.
6. Кратер — Впадина на конце сварного шва.
7. Поверхность сварного шва — Открытая поверхность сварного шва, выполненного дуговой или газовой сваркой, на стороне, с которой производилась сварка.
8. Флюс — Плавкий материал или газ, используемый для растворения и/или предотвращения образования оксидов, нитридов или других нежелательных включений, образующихся при сварке.
9. Низкоуглеродистая сталь — Сталь, содержащая 0,20% или менее углерода.
10. Прохождение — Однократное продольное выполнение сварочной операции вдоль стыка или наплавленного металла.
11. Пористость — Газовые карманы или пустоты в металле.
12. Брызги — Частицы металла, выделяющиеся во время сварки и не являющиеся частью сварного шва.
13. Прихваточный шов — Сварной шов, предназначенный для удержания деталей в надлежащем положении до выполнения окончательных сварных швов. ​   (ПРИМЕЧАНИЕ. Этот тип сварки предназначен только для сборки.)
14. Лужа — Та часть сварного шва, которая расплавляется в месте подвода тепла.
15. Подрез — Выемка, вплавившаяся в основной металл рядом с носком сварного шва и оставшаяся незаполненной металлом сварного шва.
16. Ткачество — Метод наплавки металла, при котором электрод колеблется.
17. Металл сварного шва — Та часть сварного шва, которая расплавилась во время сварки.
18. Взбивание — Термин, применяемый к движению электрода внутрь и вверх, используемому при вертикальной сварке для предотвращения подреза.
19. AWS — Американское общество сварщиков
20. Скорость наплавки — Количество присадочного металла, наплавленного в любом процессе сварки; измеряется в фунтах в час.

II. Типы аппаратов для дуговой сварки
     A. Сварочный аппарат с трансформатором переменного тока – переменный ток 120 раз в секунду
     D. Двигатель-генератор – вырабатывает постоянный ток 

III. Обычное оборудование
A. Сварная машина
B. Владелец электрода с свинцом
C. Зажидок заземления с свинцом
D. Щит или шлем
E. Парчаты
F. Chipping Hammer
G. Goggles
H. Wire Cruite
I .  Электроды
      J. Плоскогубцы
      K.  Индивидуальная защитная одежда

​IV. Полярность
      A. Обратный (DC+) — ток течет от основного металла к электроду
      B. Прямой (DC-) — ток течет от электрода к основному металлу
(ПРИМЕЧАНИЕ. Сварочные провода должны быть подключены к правильным клеммам, если аппарат оснащен переключателем полярности. В противном случае изменение полярности осуществляется путем перепутывания выводов на клеммах.)
 
В. Факторы, определяющие полярность – Электрод и тип потока на электроде
      A.   E6010 DC (+) Обратная полярность
        B. E6012 AC-DC (-) прямая полярность
      C.  E7018 AC-DC (+) Обратная полярность
      D.  E7018 AC-DC (+/-) Обратная или прямая полярность
 
VI. Настройки рабочей машины
      A.  Настройки тока (силы тока)
            1.  Увеличение силы тока – Выработка большего количества «тепла»
            2.  Уменьшение силы тока – Выработка меньшего количества «тепла»
  0 2     90 B.0 Полярность Проверка полярности
      A.  Наварите валик, используя электрод E6010 DC+ с обратной полярностью (ПРИМЕЧАНИЕ. Если имеется чрезмерное количество сварочных брызг и дуга                                                                                 . Обратная полярность                                           электрод должен быть положительным, а рабочий провод (заземление) – отрицательным. Такая же практика применяется, если машина настроена на переменный ток)
        B. Зажгите дугу угольным электродом (ПРИМЕЧАНИЕ. Если дуга ровная и тихая, она настроена на прямую полярность. Если уголь становится                                                                                                                                     

VIII. Типы электродов
      A. Мягкая сталь
        B. Низководородный низколегированный
        C. Цветной металл
        D. Наплавка
        E. Чугун
        F. Нержавеющая сталь

IX. Стандартные размеры электродов
      A. Диапазон размеров от 1/16” до 5/16”
      B. Стандартные размеры 3/32”, 1/8”, 5/32”, 3/16”, 7/32”, ¼”, 5/16”

X. Определение размера электрода – определяется диаметром оголенного конца электрода

XI. Назначение флюсового покрытия
      A. Стабилизирует дугу
        B. Защищает расплавленную ванну от воздуха
      C. Выводит примеси из ванны
      D. Образует шлак и замедляет охлаждение
      E.  Содержит раскислители и поглотители для предотвращения образования пор в зоне сварки
      F.  Содержит легирующие элементы для высокопрочных сварных швов
       G.  Содержит железный порошок для увеличения скорости утилизации

​ XIII. Классификация электродов AWS (прилагается)
      A.  E – Обозначения для электрода
      B.  Первые две цифры – обозначают предел прочности при растяжении в тысячах фунтов на квадратный дюйм
       C.  Третья цифра – обозначает положение сварки
      D.  Все положения
       E. Плоский и горизонтальный
        F. Четвертая цифра – обозначает особые характеристики и удобство использования стержня
        G. Текущий
        H. Проникновение
  0      

3 Факторы для выбора электродов

      A. Прочностные свойства основного металла
        B. Состав основного металла
        C. Положение сварки
      D. Сварочный ток
       E. Конструкция соединения и подгонка
      F. Толщина и форма основного металла
      G. Условия эксплуатации и/или спецификация
        H. Эффективность производства и условия работы

XIV. Типы сварных швов (прозрачность 3)
      A. Валик
        B. Угловая
      C. Канавка
        D. Заглушка

XV. Детали сварных швов с разделкой кромок и угловых швов (прозрачность 4)
      A. Сварка с разделкой кромок
            1. Лицевая сторона
            2.  Корень
3. Корневая поверхность
4. Раскрытие корня
5. Groove Face
6. Угол канавки
7. Угол коника
8. Горло
B. Филе.
            5. Корень

XVI. Типы сварных соединений (Прозрачность 5)
      A. Стык
      B. Угловой
      C. Тройник
      D. Нахлест
      E. Край

XVII. Причины плохих сварных швов
A. Неправильная регулировка машины
B. Неправильный электрод и размер
C. Неправильное движение электрода
D. Неправильный угол электрода
E. Неправильное препарат для основного металла
F. Неправильная длина дуги

XVIII. Детали процесса сварки (прозрачность 6)
      A. Шлак
      B. Сварной шов
      C. Электрод
D. Проволочный ядро ​​
E. Покрытие
F. Arc
G. Кратер
H. Проникновение
I. Основной металл
J. Тепловые линии
K. Газовый щит
L. 10 — 15 градусов

xix. Методы поджига дуги
      A. Постукивание
      B. Царапание

XX. Меры предосторожности
      A. Поддерживайте оборудование в хорошем, чистом и сухом состоянии
      B.   Убедитесь, что все электрические соединения затянуты, чистые и сухие
      C.  Используйте сварочный кабель подходящего размера – не допускайте перегрузки
        D.  Убедитесь, что кабели, держатель и соединения должным образом изолированы
      E.  Отключите питание сварочного аппарата перед очисткой аппарата или выполнением внутренних регулировок
       F.  Никогда не меняйте полярность или настройки тока когда машина находится под нагрузкой
      G.  Соблюдайте обычные правила эксплуатации, связанные с опасностью поражения электрическим током
      H. Содержите рабочее место в чистоте, чистоте и сухости
       I.  Удалите легковоспламеняющиеся материалы из зоны сварки или защитите их
      J.  Не выполняйте сварку рядом с летучими легковоспламеняющимися жидкостями или газами
      K.  Не выполняйте сварку или резку контейнеров, таких как барабаны, бочки или резервуары, пока не убедитесь, что нет опасности возгорания или взрыва
     в металлическом контейнере
      M.