Автоматичне зварювання, 2019, №11



2019 №11 (04)

DOI of Article 10.15407/as2019.11.05

2019 №11 (06)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 11, 2019, с.29-39

Процеси зварювання неплавким електродом з модуляцією зварювального струму (Огляд) Частина I. Особливості горіння нестаціонарних дуг з тугоплавким катодом

У. Боі¹, І.В. Крівцун²

¹Гуандунський інститут зварювання (Китайсько-український інститут зварювання ім. Є.О. Патона). 510650, м. Гуанчжоу, Тіаньхе, вул. Чансин, 363. E-mail: wuby@gwi.gd.cn
²ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Виконано огляд робіт, присвячених процесам зварювання неплавким електродом в інертному газі з модуляцією зварювального струму. У першій частині огляду основна увага приділялась роботам, що стосуються особливостей протікання теплових, газодинамічних та електромагнітних процесів в нестаціонарних дугах з тугоплавким катодом при різних режимах модуляції струму дуги. Бібліогр. 35, табл. 2, рис. 18.
Ключові слова: дуга з тугоплавким катодом, дугова плазма, TIG зварювання, модуляція зварювального струму, імпульс, частота, коефіцієнт заповнення, амплітуда

Надійшла до редакції 28.10.2019
Підписано до друку 20.11.2019

Список літератури

1. Lienert T.J., Babu S.S., Siewert T.A., Acoff V.A. (eds.) (2011) ASM Handbook. Vol. 6A. Welding fundamentals and processes. Ohio, USA, ASM International.
2. Roden W.A. (1972) High-frequency, pulsed-current GTA welding. National Aerospace Engineering and Manufacturing Meeting Proc., 2–5 Oct. 1972. San Diego, California, USA. Paper 720874, pp. 1–8.
3. Leitner R.E., McElhinney G.H., Pruitt E.L. (1973) An investigation of pulsed GTA welding variables. Welding J., Res. Suppl., 9, 405–410.
4. Yamaoto T., Shimada W., Gotoh T. (1976) Characteristics of high frequency pulsed DC TIG welding process. IIW 212-628-76, 16–22.
5. Соколов О.И., Гладков Э.А. (1977) Динамические характеристики свободной и сжатой сварочных дуг постоянного тока с неплавящимся электродом. Сварочное производство, 4, 3–5.
6. Omar A.A., Lundin C.D. (1979) Pulsed plasma – pulsed GTA arcs: A study of the process variables. Welding J., Res. Suppl., 4, 97–105.
7. Cook G.E., Eassa H.E.-D.E.H. (1985) The effect of high-frequency pulsing of a welding arc. IEEE Transactions on Industrial Application, 1A-21, 5, 1294–1299.
8. Kolasa A., Matsunawa A., Arata Y. (1986) Dynamic characteristics of variable frequency pulsed TIG arc. Transaction of JWRI, 15, 2, 173–177.
9. Saedi H.R., Unkel W. (1988) Arc and weld pool behavior for pulsed current GTAW. Welding J., Res. Suppl., 11, 247–255.
10. Zhao J., Sun D., Hu S. (1992) Arc behavior of high frequency pulse TIG welding arc. Trans. China Weld Inst., 13(1), 59–66.
11. Kim W.H., Na S.J. (1998) Heat and fluid flow in pulsed current GTA weld pool. Int. J. of Heat and Mass Transfer, 41, 21, 3213–3227.
12. Wu C.S., Zheng W., Wu L. (1999) Modelling the transient behaviour of pulsed current tungsten-inert-gas weldpools. Modelling and Simul. Mater. Sci. Eng., 7, 1, 15–23.
13. Dzelnitzki D. (2000) Muendersbach TIG – direct-current welding with high-frequency pulses, an interesting process variant. EWM Hightec Welding GmbH. WM008801. DOC; 08.00.
14. Onuki J., Anazawa Y., Nihei M. et al. (2002) Development of a new high-frequency, high-peak current power source for high constricted arc formation. Japan. J. Appl. Phys., 41, 5821–5826.
15. Song Y., Yan S., Xiao T. et al. (2010) A Study on the macro-micro physical properties in pulsed arc plasma. Transactions of JWRI, 39, 2, 17–18.
16. Wu C.S. (2008) Welding heat process and pool geometry. Beijing, China Machine Press, сс. 102–104.
17. Cong B., Qi B., Zhou X. (2009) TIG arc behavior of ultrafast-convert high-frequency variable polarity square wave. Trans. China Welding Institution, 30, 6, 87–90.
18. Traidia A., Roger F., Guyot E. (2010) Optimal parameters for pulsed gas tungsten arc welding in partially and fully penetrated weld pools. Int. J. of Thermal Sciences, 49, 1197–1208.
19. Traidia A., Roger F. (2011) Numerical and experimental study of arc and weld pool behaviour for pulsed current GTA welding. Int. J. of Heat and Mass Transfer., 54, 2163–2179.
20. Karunakaran N., Balasubramanian V. (2011) Effect of pulsed current on temperature distribution weld bead profiles and characteristics of gas tungsten arc welded aluminum alloy joints. Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 21, 278–286.
21. Yang M., Qi B., Cong B. et al. (2012) The influence of pulse current parameters on arc behavior by austenite stainless steel. Trans. China Welding Institution, 33, 10, 67–71.
22. Qi B., Yang M., Cong B. et al. (2012) Study on fast-convert ultrasonic frequency pulse TIG welding arc characteristic. Mater Sci. Forum., 704-705, 745–751.
23. Qi B., Yang M., Cong B. et al. (2013) The effect of arc behavior on weld geometry by high-frequency pulse GTAW process with 0Cr18Ni9Ti stainless steel. Int. J. Adv. Manuf. Technol., 66, 1545–1553.
24. Yang M., Qi B., Cong B.et al. (2013) Study on electromagnetic force in arc plasma with UHFP-GTAW of Ti–6Al–4V. IEEE Transactions on Plasma Science, 41, 9, 2561–2568.
25. Yang Z., Qi B., Cong B. et al. (2013) Effect of pulse frequency on weld appearance behavior by TC4 titanium alloys. Trans. China Welding Institute, 34, 12, 37–40.
26. Кривцун И.В., Крикент И.В., Демченко В.Ф. (2013) Моделирование динамических характеристик импульсной дуги с тугоплавким катодом. Автоматическая сварка, 7, 14–25.
27. Yang M., Yang Z., Cong B. et al. (2014) A study on the surface depression of the molten pool with pulsed welding. Welding J., Res. Suppl., 93, 8, 312–319.
28. Yang M., Yang Z., Qi B. (2015) The effect of pulsed frequency on the plasma jet force with ultra high frequency pulsed arc welding. International Institute of Welding, 8, 875–882.
29. Сидорец В.Н., Кривцун И.В., Демченко В.Ф. и др. (2016) Расчетное и экспериментальное исследование статических и динамических вольт-амперных характеристик аргоновой дуги с тугоплавким катодом. Автоматическая сварка, 2, 7–13.
30. Cunha T.V.d., Louise-Voigt A., Bohorquez C.E.N. (2016) Analysis of mean and RMS current welding in the pulsed TIG welding process. Journal of Materials Processing Technology, 231, 449–455.
31. Silva D.C.C., Scotti A. (2016) Using either Mean or RMS values to represent current in modeling of arc welding bead geometries. Ibid, 240, 382–387.
32. Демченко В.Ф., Бои У., Кривцун И.В. и др. (2017) Действующие значения электродинамических характеристик процесса сварки неплавящимся электродом с импульсной модуляцией тока дуги. Автоматическая сварка, 8, 3–14.
33. Nestor O.H. (1962) Heat intensity and current density distributions at the anode of high current, inert gas arcs. J. Appl. Phys, 33, 5, 1638–1648.
34. Демченко В.Ф., Бои У., Кривцун И.В. и др. (2016) Методика восстановления распределения плотности электрического тока в анодном пятне дуги с тугоплавким катодом по экспериментальным данным, полученным методом разрезного анода. Сб. трудов VIII Межд. конф. «Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственных процессах». 19–23 сентября 2016. Одесса, Украина, сс. 21–28.
35. Грим Г. (1978) Уширение спектральных линий в плазме. Москва, Мир.