Автоматическая сварка, 2016, №01



2016 №01 (02)

DOI of Article 10.15407/as2016.01.03

2016 №01 (04)

---

Журнал “Автоматическая сварка», № 1/2016, с. 19-32
 

Реологические исследования неизотермических напорных потоков обмазочных масс для сварочных электродов

А.Е. Марченко

ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира Малевича (Боженко), 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
С применением капиллярного вискозиметра постоянных расходов, представленного в виде внезапно сужающегося ступенчатого канала, и испытательной машины INSTRON 1251, моделированы процессы напорного течения обмазок для сварочных электродов в прессовой камере и в фильерном пространстве производственных электродообмазочных прессов. Термопарными замерами изучена тепловая обстановка в предкапиллярной зоне, а методом визуализации — структура потока в ней. С использованием математического аппарата, разработанного для вычисления реологических характеристик полимерных материалов в состоянии вязкоупругого напорного потока, рассчитаны аналогичные показатели двух видов обмазок для низководородных электродов, изготовленных с применением одна — вязкого, другая — низковязкого жидкого стекла. Зерновой состав их наполнителя одинаков. Вычислены значения вязкоупругих показателей обмазок, включая сдвиговую и продольную вязкость, упругий потенциал, первую разность и коэффициент первой разности нормальных напряжений, а также период релаксации. Проанализированы и прокомментированы их зависимости от геометрических размеров ступенчатых каналов и величины объемного расхода обмазки при капиллярных измерениях с учетом суспензионной природы обмазок, а также стойкости формируемых в них напорных потоков против вязкоупругой нестабильности. Библиогр. 12, табл. 3, рис. 12.
 
Ключевые слова: реология, сварочные электроды, обмазки для покрытий низководородных электродов, вязкоупругие характеристики обмазок, нестабильности напорных потоков
 
Поступила в редакцию 30.11.2015
Подписано в печать 28.12.2015
 

1. Соколов Е.В. Электроды с качественным покрытием и их производство // Автоген. дело. – 1950. – № 11. – С. 26–29.
2. Марченко А.Е. Разнотолщинность покрытия как следствие эластической турбулентности электродных обмазочных масс в состоянии неизотермического напорного потока. // Автоматич. сварка. – 2014. – № 6-7. – С. 182–194.
3. Марченко А.Е. Влияние зернового состава шихты на реологические характеристики и структуру напорного потока обмазочных масс для низководородных электродов // Автомат. сварка. – 2014. – № 6-7. – С. 167–175.
4. Марченко А.Е. Исследование вязкоупругих характеристик электродных обмазочных масс в состоянии напорного течения сквозь цилиндрические формующие насадки: Сварочные материалы 2015. Петраньевские чтения // Сб. докл. Санкт-Петербургской международ. науч.-техн. конф. 15–17 окт. 2015 г. –С. 79–89.
5. МарченкоА.Е., Гнатенко М.Ф. Особенности течения электродных обмазочных масс, обнаруженные капиллярным пластометром // Информ. материалы (СЭВ. Координац. центр по пробл. «Развитие научных основ и разработок новых технологических процессов сварки, наплавки и термической резки материалов и сплавов для получения сварных конструкций и создания эффективных сварочных материалов и оборудования»). –Киев, 1980. – Вып. 1. –С. 106–17.
6. Марченко А.Е О тепловой обстановке, создаваемой вязкостным разогревом электродной обмазочной массы, в зоне формирования напорного потока: Сварочные материалы 2015. Петраньевские чтения // Сб. докл. Санкт-Петербургской международ. науч.-техн. конф. 15–17 окт. 2015 г. – С. 65–78.
7. Перлин И.Л. Теория прессования металлов. – М.: Металлургия, 1964. – 344 с.
8. Течение полимеров в отверстиях фильер. Теория, расчет, практика / В.И. Янков, И.О. Глот, Н.М. Труфанова, Н.В. Шакиров. – М.: Ижевск: НИ Ц «Регулярная и хаотическая динамика», Институт компьютерных исследований, 2010. – 368 с.
9. Georgios G. Stick-Slip Instability // Polymer melts instabilities. control and anderstending. (Ed. By S.S. Hatzikiriaks, K.K.Migler). – M.: Dekker. N.Y, 2005. –P. 176–221.
10. Philippoff W., Gaskins F.H. The capillary experiment in rheology // Trans. Soc. Rheol. II. – 1958. – P. 263–284.
11. Nonlinear dynamics of viscoelastic flow in axisymmetric abrupt contractions / G.H. McKinley, W.P. Raiford, R.A. Brown, R.C. Armstrong // J. Fluid Meсh. – 1991. – 223. – P. 411–456.
12. Виноградов Г.В., Малкин А.Я. Реология полимеров. – М.: Химия, 1977. – 440 с.