Автоматическая сварка, 2016, №03



2016 №03 (08)

DOI of Article 10.15407/as2016.03.01

2016 №03 (02)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 3, 2016, с. 7-18
 

Современное состояние и применение технологии дуговой сварки (наплавки) вольфрамовым электродом в защитных газах

Ш. Эгерланд, Й. Циммер, Р. Брунмайер, Р. Нуссбаумер, Г. Пош, Б. Рутцингер

Fronius International GmbH, Wels, Austria. E-mail:egerland.stephan@fronius.com
 
Реферат
Дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде защитных газов (GTAW) — процесс, который известен тем, что он обеспечивает наивысшее качество сварки, хотя и имеет более низкие характеристики производительности. К дуговой сварке в защитных газах (GMAW) часто прибегают с целью повышения производительности с обеспечением качества, соответствующего общепринятым стандартам. В секторах промышленности, где требуется выполнение высококачественной, например, коррозионностойкой наплавки с применением присадочных материалов на никелевой основе, жестко соблюдается необходимость удовлетворения критерия «нулевого дефекта». В этой связи ограниченная производительность преодолевается использованием передовых систем GTAW с «горячей» проволокой. В настоящей статье, с позиций автоматизации сварки, описывается состояние технологий в этой области включая устройства и их применения, а именно процесс сварки (наплавки) GTAW со сдвоенным катодом и «горячей» проволокой, что значительно расширяет достигаемые пределы производительности. Библиогр. 27, табл. 2, рис. 14.
 
Ключевые слова: сварка (наплавка) GTAW, одиночный катод, сдвоенный катод, «горячая проволока», производительность сварки, нулевая дефектность, разбавление металла
 
Поступила в редакцию 15.01.2016
Подписано в печать 02.03.2016
 

1. Egerland S. Control led GMA welding processes prove applicability for high-quality weld overlay. In: Proceedings of the welding and repair technology for power plants: 9th international EPRI Conference; 2010 June 23-25; Fort Myers. Palo Alto: Electric Power Research Institute, 2010.
2. Egerland S. Status and perspectives in overlaying under particular consideration of sophisticated welding processes. Quarterly Journal of the Japan Welding Society. – 2009, –27(2), P. 50–54.
3. Egerland S., Helmholdt R. Overlaying (cladding) of high temperature affected components by using the cold metaltransfer process. In: Mayr P., Editor. Safety and Reliability of Welded Components in Energy and Processing Industry. Austria: Verlag der Technischen Universitat Graz, 2008. P. 327–332.
4. Freeman N.D., Manz A.F., Saenger JF.Jr., Stanchus F.T., inventors; Union Carbide Corp, assign. Method for depositing metal with a TIG arc. United States patent US 3483354.1969 Dec 9.
5. Manz A.F., Norman R., Wroth R.S., inventors; Union Carbide Corp, assign. Electric arc working with hot wire addition. United States patent US 3163743.1964 Dec 29.
6. Manz A.F., inventors; Union Carbide Corp, assign. Consumable electrode arcless electric working. United States patent US 3122629A. 1964 Feb 25.
7. Hori K., Myoga T., Shinomiya M., Eiji W., Kazuki K., Toshiaki T. et al., inventors; Kaisha BHK, assign. Semi-automatic hot wire TIG welding equipment. United States patent US 4801781. 1989 Jan 31.
8. Mizuno T., Shimizu T., inventors; Kaisha MDK, assign. Hot wire welding system. United States patent US 4464558A. 1984 Aug 7.
9. Goldsberry C. Hot-wire TIG: not new but gaining appeal [web page], [access in 3 oct. 2015]. Cleveland: Welding Design & Fabrication; 2007. Available from: http://weldingdesign. com/archive/hot-wiretig-not-new-gaining-appeal.
10. Manabe Y., Wada H., Zenitani S., HiromoloY., HashimotoY. Investigation on TIG welding using 2 filler wires with electromagnetically controlled molten pool process in horizontal position. Quarterly Journal of the Japan Welding Society. 2000. –18(l). – P. 40–50. http://dx.doi.org/10.2207/qjjws.18.40.
11. Hori K., Watanabe H., Myoga T., Kusano K. Development of hot wire TIG welding methods using pulsed current to heat filler wire: research on pulse heated hot wire TIG welding processes. Welding International. – 2004, 18(6). – P. 456–468. ttp://dx.doi.org/10.1533/wint.2004.3281.
12. Ueguri S., Tabata Y., Shimizu T., MizunoT. A study on control of deposition rate in hot-wire TIG welding. Quarterly Journal of the Japan Welding Society. – 1986. – 4(4). – P. 678–684. http://dx.doi.org/10.2207/qjjws.4.678.
13. Yamamoto M., Shinozaki K., Myoga T., Kanazawa T., Arashin H. Development of ultra-high-speed GTA welding process using pulse-heated hot-wire. In: Pre-Prints of the 82nd National Meeting of JWS, Tokyo: Japan Welding Society, 2008. – P. 228–229.
14. Shinozaki K.,Yamamoto M., Nagamitsu Y., Uchida T., Mitsuhata K., Nagashima T. et al. Melting phenomenon during ultra-high-speed GTA welding method using pulse-heated hotwire. Quarterly Journal of the Japan Welding Society. 2009. – 27(2). – P. 22–26. http:/dx.doi.org/10.2207/qjjws.27.22s.
15. Adonyi Y., Richardson R., Baeslack W. Investigation of arc force effects in subsurface GTA welding. Welding Journal. – 1992. – 71(9). – P. 321–330.
16. Rokhlin S., Guu A. A study of arc force, pool depression, and weld penetration during gas tungsten arc welding. Welding Journal. – 1993. – 72(8). – P. 381–390.
17. Mendez P., EagarT. Penetration and defect formation in high-current arc welding. Welding Journal. – 2003. – 82(10). – P. 296–306.
18. Yamada M. Development of high efficiency TIG welding method. 1st Report of the Japan Welding Society. – 1998. – 63. – P. 24–25.
19. Yamada M., Tejima A., inventors; Ishikawajima-Harima Heavy Industries Co., assign. TIG welding apparatus and method. United States patent US 6982397. 2006 Jan 3.
20. Kobayasrv K., NishimuraY., IijimaT., Ushio М., Tаnака M., Shimamura J., et al. Practical application of high efficiency twinarc TIG welding method (SEDAR-TIG) for PCLNG storage tank. Welding in the World. 2013. – 48(7-8). P. 35–39.
21. Norrish J. Advanced welding processes. Cambridge: Woodhead Publishing, 2006.
22. Zhang G., Leng X., Lin W. Physics characteristic of coupling arc of twin-tungsten TIG welding. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. – 2006. –16(4). – P. 813–817.
23. Leng X., Znang G., Wu L. The characteristic of twin-electrode TIG coupling arc pressure. Journal of Physics D, Applied Physics. – 2006. – 39(6). – P. 1120–1126. http://dx.doiorg/10.1088/0022-3727/39/6/017.
24. Maecker H. Plasmastromungen in Lichtbogen infolge eigenmagnetischer Kompression. Zeitschrift fur Physik. – 1955. – 141(1). – P. 198–216.
25. Zhang G., Xiong J., Gao H., Wu L. Effect of process parameters on temperature distribution in twin-electrode TIG coupling arc. – Journal of Quantitative Spectroscopy & Radiative Transfer. 2012. – 113(15). – P. 1938–1945. http://dx.doi.org/10.1016/jqsrt.2012.05.018.
26. Martins А. Avaliacaoda soldagem tig autogena duplo catodo twin Tig [trabal ho de graduacao], Fionanopolis: Universidade Federal de Santa Catarina; 2010.
27. Special Metal Corporation. Inconel alloy 625. Special metals. 2006. – Material Manufacturer Data Sheet.