Автоматичне зварювання, 2023, №03



2023 №03 (05)

DOI of Article 10.37434/as2023.03.06

2023 №03 (01)

---

Журнал «Автоматичне зварювання», № 3, 2023, с. 39-45

Гігієнічні характеристики та закономірності створення магнітних полів при різних способах контактного зварювання

О.Г. Левченко¹, Ю.О. Полукаров¹, О.М. Гончарова², О.М. Безушко²

¹Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 37. E-mail: levchenko.opcb@ukr.net
²ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Визначено рівні та спектральний склад магнітних полів, що створюються обладнанням контактного зварювання різними способами, з метою оцінювання їх впливу на організм зварників. Аналіз літературних джерел щодо контактного зварювання засвідчив про майже повну відсутність інформації щодо електромагнітної безпеки зазначених способів зварювання. Наведено запропоновані методичні підходи до визначення рівнів магнітних полів, засобів їх вимірювань та методів оцінки їх впливу на організм зварника. На основі аналізу і обробки отриманих осцилограм та спектрограм магнітних полів виконано вимірювання їх частотних і кількісних характеристик. Для визначення загального рівня полічастотного магнітного поля, що виникає при контактному зварюванні, використано запропонований узагальнений показник рівня магнітного поля. Встановлено, що при контактному стиковому і конденсаторному точковому зварюванні перевищення допустимого рівня магнітного поля обумовлене формою зварювального струму та наявністю в їх спектрі потужних гармонічних сигналів у частотних діапазонах 50…1000 і 1000…10000 Гц. Показано, що спектральний склад та величина сигналу магнітного поля визначається, переважно, самим способом зварювання та вихідними параметрами джерел живлення. Показано, що контактне стикове та конденсаторне точкове зварювання можливе за умови його виконання стаціонарним способом з розміщення робочого місця (пульта керування) на певній відстані від зварювальних електродів. На відміну від цих способів з’єднання металів, контактне стикове зварювання оплавленням не становить небезпеки для зварників, проте при ручному зварюванні електродний кабель не повинен обвиватися навколо тіла зварника. Бібліогр. 14, табл. 3, рис. 2.
Ключові слова: контактне зварювання, магнітне поле, частота, напруженість, норматив, показники, рекомендації


Надійшла до редакції 27.03.23

Список літератури

1. Modenese, A., Gobba, F. (2021) Occupational Exposure to Electromagnetic Fields and Health Surveillance according to the European Directive 2013/35/EU. International Journal of Environmental Research and Public Health, 18(4), 1730. DOI: https://doi.org/10.3390/ijerph18041730
2. Stam, R. (2018) Comparison of international policies on electromagnetic fields (power frequency and radiofrequency fields). https://rivm.openrepository.com/bitstream/handle/ 10029/623629/ 2018998.pdf?sequence=1
3. Fuentes, M.A., Trakic, A., Wilson, S.J. et al. (2008) Analysis and measurements of magnetic field exposures for healthcare workers in selected MR environments. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 55(4), 1355–1364. DOI: https:// doi.org/10.1109/TBME.2007.913410
4. Yamaguchi-Sekino, S., Ojima, J., Sekino, M., et al. (2011). Measuring exposed magnetic fields of welders in working time. Industrial health, 49(3), 274–279. https://doi. org/10.2486/indhealth.MS1269
5. Weingrill, L., Krutzler, J., Enzinger, N. (2016) Temperature Field Evolution during Flash Butt Welding of Railway Rails. Materials Science Forum, 879, 2088–2093. DOI: https://doi. org/10.4028/www.scientific.net/msf.879.2088
6. Gotawala, N., Shrivastava, A. (2020) Microstructural analysis and mechanical behavior of SS 304 and titanium joint from friction stir butt welding. Materials Science and Engineering: A, 789, 139658. DOI: https://doi.org/10.1016/j. msea.2020.139658
7. Vates, U.K., Sharma, B.P., Kanu, N.J. et al. (2020) Optimization of Process Parameters of Galvanizing Steel in Resistance Seam Welding Using RSM. Proceedings of International Conference in Mechanical and Energy Technology. Smart Innovation, Systems and Technologies, Springer, Singapore, 7–8 November, 174. DOI: https://doi.org/10.1007/978-981-15-2647-3_65
8. Hu, S., Haselhuhn, A.S., Ma, Y. et al. (2022) Effect of external magnetic field on resistance spot welding of aluminium to steel. Science and Technology of Welding and Joining, 27(2), 84–91. DOI: 10.1080/13621718.2021.2013707
9. Qi, L., Zhang, Q., Niu, S. et al. (2021) Influencing mechanism of an external magnetic field on fluid flow, heat transfer and microstructure in aluminum resistance spot welding. Engineering Applications of Computational Fluid Mechanics, 15(1), 985–1001. DOI: 10.1080/19942060.2021.1938684
10. Levchenko, O., Polukarov, Y., Goncharova, O. et al. (2022). Determining patterns in the generation of magnetic fields when using different arc welding techniques. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (10 (116)), 50– 56. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.254471
11. Левченко О. (2020) Методологія визначення рівня полічастотного магнітного поля в робочій зоні зварника. Проблеми охорони праці в Україні, 36(4), 3-7. DOI: 10.36804/nndipbop.36-4.2020.3–7.
12. Levchenko, O., Polukarov, Y., Goncharova, et al. (2022) Determining patterns in the generation of magnetic fields when using different contact welding techniques. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6(10 (120), 46–53. DOI: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.268699
13. Напруженість електромагнітних полів промислової частоти (2002) ДСН 3.3.6.096-2002. Київ, МОЗ, 16. https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0203-03#Text. DSN 3.3.6.096-2002: Magnetic field intensity of commercial frequency (2002). Kyiv, Ministry of Health of Ukraine, 16. https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z0203-03#Text.
14. Tan, L., Jiang, J. (2018) Digital signal processing: fundamentals and applications. Academic Press. https:// books.google.com DwAAQBAJ&oi=fnd&pg=PP1&dq= Digital+signal+pro.ua/books?hl=ru&lr=&id=Mxlxcessing& ots=p9iTQfnj5H&sig=tqYZ9nRgZeDfoC1nvPB6thmLbxA&redir_esc=y#v=onepage&q=Digital%20signal%20 processing&f=false

---

Реклама в цьому номері:

---