Изучение особенностей воздействия импульсной подачи электродной проволоки на результаты механизированной электродуговой сварки – наплавки

Анотація

Актуальность темы исследования. Процессы электродуговой сварки и наплавки автоматическим или механизированным оборудованием одни из наиболее востребованных технологий постоянно совершенствуются, в том числе и за одним из основных направлений – применение импульсных воздействий. Перспективным является применение импульсной подачи электродной проволоки, а в последнее время подачи с управляемыми характеристиками и дозированной подачи. Широкое применение оборудования с импульсными алгоритмами движения электродной проволоки
несколько сдерживается, в том числе из-за недостатка исследований по технико-технологическим возможностям сварки–наплавки с импульсной подачей электродной проволоки.
Постановка проблемы. С целью обоснованного выбора способа импульсной подачи электродной проволоки и эффективного его применения при сварке и наплавке, в том числе сложных для дугового процесса дуплексных сталей, необходима комплексная оценка влияния импульсов движения проволоки с различными параметрами на формирование металла шва, наплавленного слоя, а также их структуру и другие характеристики сварочного процесса.
Анализ последних исследований и публикаций. Исследования, касающиеся влияния импульсной подачи электродной проволоки на технико-технологические результаты электродуговой сварки и наплавки механизированным оборудованием, проводятся постоянно, что частично отражено в отечественной и зарубежной технической литературе, однако, как правило, они не носят комплексного характера и зачастую не подтверждены доказательными
экспериментальными исследованиями с использованием современной техники эксперимента. Всё это не позволяет оценить в полной мере возможности импульсной подачи электродной проволоки и расширить применение соответствующего оборудования.
Выделение неисследованных частей общей проблемы. До настоящего времени остаются не до конца исследованными вопросы, связанные со структурой металла шва или наплавленного слоя, выполненных с импульсной подачей электродной проволоки в управляемом режиме. При этом следует детально изучить колебания сварочной ванны, распределение температур в ванне и околошовной зоне и др. Особое внимание следует уделить новому способу сварки-наплавки с дозированной подачей.
Постановка задачи. На основе комплексных экспериментальных исследований необходимо рассмотреть и проанализировать ряд основных возможностей применения механизмов управляемой импульсной подачи электродной проволоки, дозированной подачи с определением их влияния на свойства металла шва и наплавленного валика. Экспериментальные исследования провести с выявлением колебаний ванны, распределений тепла, сравнительным анализом
микроструктур, замеров кристаллитов и др.
Изложение основного материала. Представлены и проанализированы результаты экспериментальных исследований, касающиеся результатов, получаемых при сварке-наплавке с управляемой и дозированной подачей электродной проволоки. Эти результаты относятся к формированию сварного шва, его структуре, выявлению её особенностей. При этом изучены явления колебаний ванны, формирование теплового поля, микроструктуры сечений
наплавленных валиков, определены размеры кристаллитов. Полученные данные свидетельствуют о факте значительного положительного влияния на формирование сварного шва и наплавленного слоя, их структуру и возможности управления ими за счёт изменения параметров импульсов подачи электродной проволоки, что делает возможным расширение применения рассмотренных способов сварки и наплавки.
Выводы в соответствии со статьёй. Ряд исследований, которые направлены на выявление эффективности процессов сварки и наплавки при применении управляемой импульсной подачи электродной проволоки относятся к физико-механическим и другим свойствам сварных соединений и наплавленных слоёв и показывают существенные преимущества в сравнении с конвенциальной подачей, обеспечивая повышение качества металла, в том числе и за
счёт дробления кристаллитов и снижения тепловложений. Среди ряда способов обеспечения импульсной подачи дозированная подача, с обратными связями по параметрам дугового процесса, наиболее эффективна. Эффективность применения процессов сварки и наплавки может быть использована при сварке плохо свариваемых сталей и сплавов алюминия. Это, в частности, касается сварки дуплексных сталей, некоторых сплавов алюминия, тонколистовых
конструкций. Следует рекомендовать всё более широко применять механизированное и автоматическое оборудование в технологической практике при создании и ремонте самых разнообразных конструкций.