Автоматическая сварка, 2013, №12



2013 №12 (07)

2013 №12 (01)

---

«Автоматическая сварка», 2013, № 12, с. 45-50

СПОСОБЫ СОЗДАНИЯ ВНЕШНИХ МАГНИТНЫХ ПОЛЕЙ ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

И. В. ПРОТОКОВИЛОВ¹, В. Б. ПОРОХОНЬКО¹, А. Т. НАЗАРЧУК¹, Ю. П. ИВОЧКИН², Д. А. ВИНОГРАДОВ²

¹ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Объединенный институт высоких температур РАН. 125412, г. Москва, ул. Ижорская, д. 13, строен. 2. E-mail: vortex@iht.mpei.ac.ru
 
Реферат
Эффективность использования электромагнитных воздействий для управления формированием соединения при электрошлаковой сварке во многом определяется схемой введения внешних магнитных полей в зону сварки и конструктивными особенностями соответствующих устройств. Цель настоящей работы заключалась в анализе способов создания внешних магнитных полей при электрошлаковой сварке стыковых соединений и оценке их воздействия на расплав сварочной ванны. Рассмотрены основные способы создания в сварочном зазоре продольных и поперечных магнитных полей, приведены принципиальные схемы соответствующих электромагнитных устройств. Показано, что направление и интенсивность электромагнитной силы, действующей на расплав сварочной ванны, прежде всего определяется пространственной ориентацией внешнего магнитного поля по отношению к свариваемому объекту, значением магнитной индукции поля и его частотными характеристиками. Рациональность использования той или иной схемы введения магнитного поля в зазор зависит от параметров сварного соединения и ее необходимо рассматривать отдельно в каждом конкретном случае. Отмечена целесообразность использования магнитных полей, обеспечивающих постоянную (циклическую) перестройку гидродинамической структуры течений в сварочной ванне или создающих вибрацию расплава. В этом направлении перспективно использование импульсных магнитных полей, созданных разрядами конденсаторных батарей на обмотки электромагнита. Показана актуальность разработки новых схем и устройств для создания магнитных полей и источников их питания. Библиогр. 15, рис. 9.
 
Ключевые слова: электрошлаковая сварка, сварочная ванна, магнитное поле, гидродинамика, электромагнитное воздействие, устройства ввода магнитных полей, магнитная индукция, электромагнитная сила
 
Поступила в редакцию 15.08.2013
Опубликовано 11.11.2013
 
1. Электрошлаковая сварка и наплавка / Под ред. Б. Е. Патона. — М.: Машиностроение, 1980. — 511 с.
2. Yushchenko K. A., Lychko I. I., Sushchuk-Slyusarenko I. I. Effective techniques of electroslag welding and prospects for their application in welding production. — 1998. — 108 p. — (Welding and surfacing reviews; vol. 12, part 2).
3. Электрошлаковая сварка (перспективы развития) / Б. Е. Патон, Д. А. Дудко, А. М. Пальти и др. // Автомат. сварка. — 1999. — № 9. — С. 4–6.
4. Компан Я. Ю., Щербинин Э. В. Электрошлаковая сварка и плавка с управляемыми МГД-процессами. — М.: Машиностроение, 1989. — 272 с.
5. Кузнецов В. Д., Козаков Н. К., Шальда Л. М. Магнитное управление электрошлаковым процессом. — Киев: Вища шк., 1987. — 64 с.
6. Дудко Д. А., Рублевский И. Н. Электромагнитное перемешивание шлаковой и металлической ванн при электрошлаковом процессе // Автомат. сварка. — 1960. — № 9. — С. 12–16.
7. Трочун И. П., Черныш В. П. Магнитное управление кристаллизацией при ЭШП // Свароч. пр-во. — 1965. — № 11. — С. 3–5.
8. Протоковилов И. В., Порохонько В. Б. Управление формированием сварных соединений при ЭШС (Обзор) // Автомат. сварка. — 2012. — № 10. — С. 54–60.
9. Компан Я. Ю., Петров А. Н., Шарамкин В. И. Некоторые особенности электрошлаковой сварки в продольнорадиальном магнитном поле // Там же. — 1978. — № 9. — С. 39–43.
10. Порохонько В. Б., Протоковилов И. В., Петров Д. А. Особенности электрошлаковой сварки титана с использованием электромагнитных методов воздействия // Вісн. НУК імені Адмірала Макарова. — 2012. — № 5. — С. 170–176. Электронный ресурс — http://ev.nuos.edu.ua/ua/
11. Волков Г. Г. Электрошлаковая сварка с применением переменного электромагнитного поля // Монтаж и специал. работы в стр-ве. — 1975. — № 8. — С. 14–15.
12. Казаков Н. К., Кузнецов В. Д., Кораб Н. Г. Выбор способа ввода магнитного поля при электрошлаковой сварке // Вест. Киев. политехн. ин-та. Сер. Машиностроение. — 1981. — Вып. 18. — С. 76–78.
13. Рыжов Р. Н., Кузнецов В. Д. Внешние электромагнитные воздействия в процессах дуговой сварки и наплавки (Обзор) // Автомат. сварка. — 2006. — № 10. — С. 36–44.
14. Размышляев А. Д., Миронова М. В., Ярмонов С. В. Устройства ввода поперечного магнитного поля для процессов дуговой сварки и наплавки (Обзор) // Там же. — 2013. — № 1. — С. 40–44.
15. Возможности использования импульсных электромагнитных воздействий в электрошлаковых процессах / Я. Ю. Компан, А. Т. Назарчук, И. В. Протоковилов, Д. А. Петров // Современ. электрометаллургия. — 2012. — № 2. — С. 8–13.