Автоматическая сварка, 2015, №11



2015 №11 (03)

2015 №11 (05)

---

Журнал «Автоматическая сварка», № 11, 2015, с. 39-50
 

Основные тенденции развития плазменно–дуговой сварки алюминиевых сплавов

А.А. Гринюк^2,3, В.Н. Коржик^1,2, В.Е. Шевченко^1,2, А.А. Бабич², С.И. Пелешенко⁴, В.Г. Чайка², А.Ф. Тищенко², Г.В. Ковбасенко²

¹Китайско-украинский ин-т сварки им. Е.О. Патона (Гуандунский Генеральный Институт промышленных технологий) (Гуанчжоусский научно-исследовательский институт цветных металов, КНР)
²ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
³НТУУ «Киевский политехнический институт». 03056, г. Киев, ул. Дашавская, 6/2. E-mail: andrey_grinyuk@ukr.net
⁴Южно-Китайский технолог. ун-т, КНР, Гуанчжоу, 510641. E-mail: sviatoslav@qq.com
 
Реферат
Выполнен анализ литературы, описывающей характерные технологии сварки алюминиевых сплавов дугой, сжатой скоростным потоком инертного газа. Показано, что плазменно-дуговая сварка является дальнейшим развитием процесса сварки неплавящимся вольфрамовым электродом в инертных газах. Установлено, что в процессе развития плазменно-дуговой сварки алюминиевых сплавов происходил переход от переменного синусоидального тока к постоянному току при обратной полярности, а в дальнейшем и к разнополярному асимметричному току с прямоугольной формой волны тока. Более перспективным направлением совершенствования оборудования для плазменно-дуговой сварки является переход от специализированных источников питания к модульному построению сварочной установки плазменно-дуговой сварки на основе источников питания, применяющихся для сварки неплавящимся электродом, и плазменных модулей. Дальнейший путь усовершенствования процессов плазменно-дуговой сварки алюминиевых сплавов — это комбинированное или гибридное использование нескольких источников нагрева, включая сжатую дугу и дугу плавящегося электрода. Наиболее перспективным по мнению авторов является гибридная плазменно-дуговая сварка плавящимся электродом с полным анодом и аксиальной подачей проволоки. Библиогр. 41, рис. 17.
 
Ключевые слова: плазменно-дуговая сварка, алюминиевые сплавы, переменный синусоидальный ток, разнополярный асимметричный ток, гибридная плазменно-дуговая сварка, плавящийся электрод
 
Поступила в редакцию 21.07.2015
Подписано в печать 11.11.2015
 

1. Pat. № 2806124 US. Arc torch and process / R.M. Gage. – Date of Pat.: 10 Sept. 1957.
2. Lathi K., Jenstrom P. Plasma Welding Aluminium // Svetsaren. – 1999. – № 3. – P. 26–28.
3. Dzelnitzki D. Aluplasmaschweissen: Gleich– oder Wechselstrom? // Technica (Suisse). – 2000. – 49, № 10. – S. 44–53.
4. Сварка сжатой дугой на переменном токе / Дудко Д.А., Лакиза С.П., Виноградский Ф.М., Корниенко А.Н. // Автомат. сварка. – 1966. – № 7. – С. 47–49.
5. Дудко Д.А., Корниенко А.Н. Тепловая эффективность процесса сварки плазменной дугой переменного тока // Там же. – 1967. – № 11. – С. 27–30.
6. Рубинчик Ю.Л. Механизированная сварка корпусных конструкций из алюминиевых сплавов. – Л.: Судостроение, 1974. – С. 136.
7. Cooper G., Palermo J., Browning J.A. Recent Developments in Plasma Welding // Welding J. – 1965. – 44, № 4. – P. 268–276.
8. Быховский Д.Г., Беляев В.М. Особенности формирования швов при сварке плазменной (сжатой) дугой обратной полярности // Свароч. пр-во. – 1971. – № 9. – С. 25–26.
9. Быховский Д.Г., Беляев В.М. Энергетические характеристики плазменной дуги при обратной полярности // Автомат. сварка. – 1971. – № 5. – С. 27–30.
10. Применение плазменно–дуговой сварки при производстве криогенного оборудования из алюминиевых сплавов / С.А. Некрасов, Г.П. Салкин, А.С. Бычков, В.И. Астахин // Свароч. пр–во. – 1976. – № 4.– С. 16–17.
11. Горбач В.Д., Бочкарев В.П., Назарук В.К. Технология плазменной сварки алюминиевых сплавов // Мир сварки. – 2009 – № 3. – С. 22–25.
12. Киселев Г.С. Разработка технологии плазменной сварки алюминиевого сплава АМг5 с импульсной подачей плазмообразующих газов // Автореф. дис. … канд. техн. наук. – Тула, 2010 – 20 с.
13. Татаринов Е.А., Киселев Г.С. К расчету вольт–амперной характеристики плазменной сварки при импульсной подаче аргона или гелия // Сварка и диагностика. – 2009. – № 5. – С. 11–14.
14. Пат. № 2351445 Россия. Способ сварки плазменной дугой / С.Л. Бычковский, О.М. Новиков, Э.П. Радько и др.; Заявка 2007121870/02 от 14.06.2007.
15. Ruge J., Lutze P., Norenberg K. Eignung von Aluminiumdruckguss zum Plasma– und Elektronenstrahlschweissen – Entgasungmechanismen und Nahtgute // Schweissen und Schneiden. – 1989. – 43, № 7. – S. 327–332.
16. Pat. № 6215089B1 US. Plasma welding Torch. / G. Schweinkhart. – Date of Pat. 10 Apr. 2001.
17. А. с. № 221477 МПИ В 23k9/16. Способ плазменной сварки / Б.Е. Патон, Д.А, Дудко, В.С. Гвоздецкий и др.; Заявка № 1164345/25–27 от 17.06.1967.
18. Свидетельство о регистрации торговой марки «VPPA» № 73735584 // http://www.tmfile.com/mark/?q=737355845 последнее обращение 16.07.2015 г.
19. J. Micheli, C. Pilcher. Advanced variable–polarity plasma arc welding // The Fabrictor. – 2000. – № 11.
20. Nunes A.C., Bayless O.E., Jones C.S. The Variable Polarity Plasma Arc Welding process: its application to the Space Shuttle external tank — first interim report // George C. Marshall Space Flight Center. – 1983. – June. – 45 p.
21. Clover F.R. Welding of the External Tank of the Space Shuttle // Welding J. – 1980. – 54, № 8. – P. 17–26.
22. Tomsis M., Barhorst. Keyhole plasma arc welding of aluminum with variable polarity power // Ibid. – 1984. – 63, № 3. – P. 25–32.
23. Lockheed Martin michoud space systems // Weld. Des. and Fabr. – 1998. – 71, № 11. – P. 32.
24. Брик Е.Ю. Сварка алюминиевых сплавов плазменной дугой переменного тока // I Междунар. конф. мол. ученых в обл. сварки и смеж. технологий: Тез. докл., Киев, 16–20 мая 1989 г .– Киев, 1989. – С. 91–92.
25. Источник питания дежурной дуги для плазменной сварки алюминия разнополярным током / А.Г. Запарованый, Г.Н. Игнатченко, Л.М. Яринич, Е.Ю. Брик // Автомат. сварка. – 1989. – № 9.– С. 73–74.
26. Лабур Т.М., Гринюк А.А., Покляцкий А.Г. Механические свойства сварных соединений алюминиево–литиевых сплавов, полученных плазменной сваркой // Там же. – 2006. – № 6. – С. 40–43.
27. Особенности микромеханизма разрушения соединений алюминиево–литиевых, полученных плазменной сваркой / Т.М. Лабур, А.А. Гринюк, Т.Г. Таранова и др. // Там же. – 2007. – № 9. – С. 16–22.
28. Гибридная лазер–плазменная сварка алюминиевых сплавов / И.В. Кривцун, В.Д. Щелягин, В.Ю. Хаскин и др. // Там же. – 2007. – № 5. – С. 49–53.
29. Properties and structure of hybrid laser–plasma welded joints in aluminium alloys / Ternovoj E.G., Shulym V.F., Khaskin V.Yu. et. al. // The Paton Welding J. – 2007. – № 11. – P. 10–15.
30. V. Wesling, A. Schram, A. Bock, D. Wocilka. Plasmapulververbindungsschwe?en von Aluminumblechen // Practiker. – 2004. – № 10. – S. 288–294.
31. Untersuchung der metallurgischen Grundlagen zum Plasma–Pulver–Verbindungsschwei?en dunner Aluminiumbleche // Schlussbericht fur den Zeitraum: 1.6.2003 bis 31.5.2005. – AiF–Vorhaben–Nr. 13.770 B / 4. – Technische Universitat Ilmenau. – Ilmenau, – 9.2005. – 73 S.
32. Zhang Y.M., Zhang S.B. Double Side Arc Welding Increases Weld Joint Penetration // Welding J. – 1998. – № 6. – P. 57–61.
33. Moulton J.A., Weckman D.C. Double Side Arc Welding of 5182–O Aluminum Sheet for Tailored Welded Blank Applications // Ibid. – 2010. – № 1. – P. 11–23.
34. Pat. № 3809824 U.S. Method of Plasma–MIG Welding. Date of Pat.: 24 June. 1975 / U.S. Philips Corporation.
35. Matthes K.–J., Kusch M. Plasma–MIG–Schei?en // Praktiker. – 2000. – № 5. – S. 182–188.
36. Щицын Ю.Д., Тыткин Ю.М. Плазменная сварка плавящимся электродом алюминиевых сплавов // Свароч. пр-во. – 1986. – № 5. – |C. 1–2.
37. Плазменная сварка алюминиевых сплавов / Ю.Д. Щицын, В.Ю. Щицын, Х. Херольд, В. Вейнгарт // Там же. – 2003. – № 5. – С. 36–42.
38. Макаренко Н.А., Неведомский В.А. Термические циклы при Плазма–МИГ наплавке // Автомат. сварка. – 2003. – № 1. – С. 45–47.
39. Yan B., Hong–Ming G., Ling Q. Droplet transition for plasma–MIG welding on aluminium alloys // Trans. Nonferrous Met. Soc. China. – 2010. – Vol. 20 – P. 2234–2239.
40. Tiago Vieira da Cunha, Jair Carlos Dutra. Processo Plasma–MIG – Contribuicao do Arco Plasma na Capacidade de Fusao do Arame // Soldagem Insp. Sao Paulo. – 2007. – 12, № 2. – P. 89–96.
41. Hybrid Welding: An alternative to SAW // Welding J. – 2007. – № 10. – P. 42–45.