Автоматическая сварка, 2019, №08



2019 №08 (03)

DOI of Article 10.15407/as2019.08.04

2019 №08 (05)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 8, 2019, с. 30-40

Применение импульсных воздействий при дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитных газов (Обзор)

В.А. Лебедев¹, С.В. Драган², Г.В. Жук¹, С.В. Новиков¹, И.В. Симутенков²

¹ИЭС им. Е.О. Патона НАН Украины. 03150, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
²Национальный университет кораблестроения им. адмирала Макарова. 54025, г. Николаев, просп. Героев Украины, 9. E-mail:welding@nuos.edu.ua

Рассмотрены и проанализированы основные технические средства и способы импульсного управления процессом дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, разработанные в последнее время в ИЭС им. Е.О. Патона и Национальном университете кораблестроения им. адмирала Макарова. Значительное внимание уделено способам с использованием систем импульсного воздействия на процессы переноса электродного металла, формирование сварных швов и структуру наплавленного металла. Показана перспективность применения систем с импульсной, дозированной подачей электродной проволоки, приведены результаты эффективного управления сварочными и наплавочными процессами. Рассмотрены способы дуговой сварки с импульсной подачей защитного газа и с двухструйной газовой защитой и указаны проблемы, препятствующие широкому использованию этих способов. Приведены результаты некоторых исследований по влиянию внешних электромагнитных воздействий на перенос электродного металла, формирование и кристаллизацию швов и приведены примеры эффективного применения данного способа управления сварочным процессом. Выполнен анализ способов механического воздействия на сварочный процесс с использованием различных систем колебателей. Показана возможность комбинированного управления переносом электродного металла, формированием наплавленного валика и структурой его металла в зависимости от схемы ввода колебаний и параметров колебательного процесса. Указано на перспективность применения способа для наплавочных работ. Библиогр. 34, табл. 2, рис. 12.
Ключевые слова: сварное соединение, свойства, управление, технические средства, анализ, применение

Надійшла до редакції 21.06.2019
Підписано до друку 11.07.2011

Перелік літератури

1. Патон Б.Е. (2003) Современные направления исследований и разработок в области сварки и прочности конструкций. Автоматическая сварка, 10–11, 7–13.
2. Маковецкая О.К. (2012) Основные тенденции на рынке сварочной техники в 2008-2011 гг. и прогноз его развития (Обзор). Там же, 6, 44–50.
3. Миронов С. (2003) Инверторные источники питания для дуговой сварки. Сварочное производство, 4, 41–43.
4. Сараев Ю.Н., Безбородов В.П., Григорьева А.А. и др. (2015) Управление структурой и свойствами сварных соединений технических систем ответственного назначения методами адаптивной импульсно-дуговой сварки. Вопросы материаловедения, 1, 127–131.
5. Патон Б.Е., Лебедев В.А., Полосков С.И., Лендел И.В. (2013) Использование механических импульсов для управления процессами автоматической и механизированной сварки плавящимся электродом. Сварка и дигностика, 6, 16–20.
6. Патон Б.Е., Лебедев В.А., Пичак В.Г., Полосков С.И. (2009) Эволюция систем импульсной подачи проволоки для сварки и наплавки. Там же, 3, 46–51.
7. Максимов С.Ю., Лебедев В.А., Лендел И.В. (2015) Герметизация труб теплообменников «мокрой» сваркой на глубине 200 м. Вопросы материаловедения, 1, 199–204.
8. Лебедев В.А., Драган С.В., Трунин К.К. (2016) Автоматическая сварка под флюсом с импульсной подачей шаговым двигателем электродной проволоки. Сварочное производство, 2, 27–34.
9. Лебедев В.А., Гулый М.В. (2014) Быстродействующий вентильный электропривод для оборудования механизированной дуговой сварки. Мехатроника. Автоматизация. Управление, 6, 47–51.
10. Лебедев В.А, Жук Г.В. (2017) Управление переносом электродного метала на основе импульсных алгоритмов функционирования систем с дозированием подачи электродной проволоки при механизированной дуговой сварке. Тяжелое машиностроение, 6, 27–32.
11. Лебедев В.А. (2016) Механизированная синергетическая сварка с импульсной подачей электродной проволоки. Наукоемкие технологии в машиностроении, 2, 19–24.
12. Lebedev V., Reisgen U., Lendel I. (2016) Study of technological opportunities of GMA welding and surfacing with pulse electrode wirefeed. Welding in the World, February, 9–14.
13. Патон Б.Е., Лебедев В.А., Жук Г.В., Драган С.В. (2017) Механические импульсные и вибрационные воздействия в оборудовании и технологиях механизированной сварки и наплавки. Збірник тез доповідей 16-ої Міжнародної науково-технічної конференції 26–27 жовтня 2017 р. «Вібрації в техніці та технологіях». Вінниця, сс. 10–16.
14. Лебедев В.А., Жук Г.В. (2017) Решение задачи механизированной сварки тонколистовых алюминиевых сплавов на основе применения программируемых электроприводов механизма подачи. Монтажные и специальные работы в строительстве, 9, 21–24.
15. Денисов Л.С., Барсуков И.В., Аполоник С.А. (1998) Разработка и анализ оборудования для сварки с попеременной подачей газов. Тр. научн. конф. «Прогрессивная техника и технология машиностроения, приборостроения и сварочного производства». Киев. Т.4, сс. 310–313.
16. Тарасов Н.М., Тулин В.М. (1982) Управление переносом электродного металла кратковременным повышением скорости истечения защитного газа. Сварочное производство, 8, 23–25.
17. Жерносеков А.М. (2012) Тенденции развития управления процессами переноса металла в защитных газах (Обзор). Автоматическая сварка, 1, 33–38.
18. Жерносеков A.M., Сидорец В.Н., Шевчук С.А. (2013) Комбинированное импульсное воздействие защитных газов и сварочного тока при сварке плавящимся электродом. Сварочное производство, 12, 9–13.
19. Kitsch М. (2006) Metall-inert gas schweiβen von Aluminium mitgepulster Schutzgaszufuhr. Schweiβen und Schneiden, 58, 1, 19–22.
20. Чинахов Д.А. (2009) Влияние двухструйной газовой защиты на эксплуатационные свойства сварных соединений судостроительной стали GL-E36. Автоматическая сварка, 9, 39–42.
21. Патон Б.Е., Лебедев В.А., Микитин Я.И. (2006) Способ комбинированного управления процессом переноса электродного металла при механизированной дуговой сварке. Сварочное производство, 8, 27–32.
22. Федько В.Т., Солодский С.А., Крюков А.В. (2004) Импульсная подача сварочной проволоки с управляемым переносом электродного металла. Материалы научно-технической конф. «Наука–Образование–Производство», Нижний Тагил. Т.2, сс. 100–103.
23. Макара А.М., Кушниренко Б.Н. (1967) Поперечные перемещения дуги как фактор улучшения структуры и свойств сварных соединений. Автоматическая сварка, 1, 31–35.
24. Болдырев А.М. (1976) О механизме формирования структуры металла шва при введении низкочастотных колебаний в сварочную ванну. Сварочное производство, 2, 1–3.
25. Лебедев В.А. (2019) Автоматическая подводная сварка по увеличенному зазору. Ремонт. Восстановление. Модернизация, 3, 16–20.
26. Сидоренко П.Ю., Рыжов Р.Н. (2010) Использование импульсных электромагнитных воздействий для управления процессом переноса электродного металла при дуговой сварке. Автоматическая сварка, 6, 52–53.
27. Рыжов Р.Н. (2007) Влияние импульсных электромагнитных воздействий на формирование и кристаллизацию швов. Там же, 2, 56–58.
28. Лебедев В.А., Тищенко В.А., Лой С.А. (2019) Технико-технологические эффекты при механизированной наплавке с модуляцией режимов. Materials of the 19th International Scientific and Technical Seminar. February 18–23. «Modern question of production and repair in industry and transport». Kosice, pp. 106–109.
29. Голобородько Ж.Г., Драган С.В., Симутенков И.В. (2013) Автоматическая наплавка под флюсом конструкционных сталей с поперечными высокочастотными перемещениями электрода. Автоматическая сварка, 6, 35–38.
30. Симутенков И.В., Драган С.В., Ярос Ю.А. (2014) Стабильность дугового процесса при автоматической наплавке под флюсом с высокочастотными колебаниями электрода. Зб. наук. пр. НУК, 4, 43–48.
31. Сімутєнков І.В. Ярос Ю.О., Драган С В., Галь А.Ф. (2015) Пристрій для автоматичного наплавлення під флюсом. Україна Пат. 10288, МПК В23К 9/00. № u 201504821.
32. Драган С.В., Симутенков И.В., Игнатенков О.В. (2012) Методика определения параметров высокочастотных механических колебаний электрода при автоматической наплавке под флюсом. Вісник державної машинобудівної академії, 3(28), 124–129.
33. Лебедев В.А., Новиков С.В., Жук Г.В. и др. (2018) Математическое моделирование процесса дуговой наплавки с управляемыми изменениями длины дугового промежутка. Технология машиностроения, 3, 56–62.
34. Lebedev V.A., Solomichuk T.G., Novykov S.V. (2019) Study if a Welding Harmonic Oscillation in fluence on the Welded Metal Hardness and Weld Bead Width. Journal of engineering sciences, 6, 16–21.