TY - JOUR AU - Лебедев, Владимир Александрович PY - 2020/09/30 Y2 - 2024/03/29 TI - Использование управляемых параметров подачи электродной проволоки и колебаний ванны как динамических систем для совершенствования дуговых процессов сварки и наплавки JF - Технічні науки та технології JA - ТНТ VL - IS - 3(21) SE - МЕХАНІКА DO - 10.25140/2411-5363-2020-3(21)-21-36 UR - http://tst.stu.cn.ua/article/view/218530 SP - 021-036 AB - <p><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Актуальность темы исследования.</strong> </em></span>Дуговая сварка и наплавка с применением импульсной подачи электродной проволоки и механических колебаний сварочной ванны являются эффективным средствами существенного повышения качества результатов проведения технологических процессов, выполняемых механизированным или автоматическим оборудованием. Для рационального выбора параметров импульсной подачи и колебаний сварочной ванны необходима разработка математического описания результатов применения этих технологий сварки и наплавки. <br /><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Постановка проблемы.</strong></em></span> Для создания методик выбора параметров импульсной подачи электродной проволоки и колебаний сварочной ванны необходимо провести выбор наиболее характерных и применимых форм воздействий, изыскать способы их математического описания и методы решения уравнений, описывающих результаты их действий на технологический процесс. <br /><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Анализ последних исследований и публикаций.</strong> </em></span>Наиболее используемыми технико-технологическими приёмами влияния на показатели качества сварного шва и наплавленного слоя, в том числе прочности, является механическое и/или тепловое влияние на сварочную ванну. В последнее время широко применимы такие методы, как периодическое воздействие магнитного поля на расплав сварочной ванны, импульсные режимы сварки и наплавки на базе заданных алгоритмов управления работой оборудования (источники сварочного тока, механизмы подачи электродной проволоки), применение дополнительного легирования наплавляемого металла, а также комбинированные методы. <br /><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Выделение неисследованных частей общей проблемы.</strong></em></span> Несмотря на значительный прогресс в создании новых <br />типов оборудования для сварки и наплавки с импульсными алгоритмами функционирования, в частности, механизмов <br />подачи с управляемыми параметрами движения до настоящего времени мало исследований, посвящённых матема-<br />тическому описанию действия импульсов различной формы на процессы сварки и наплавки. <br /><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Постановка задачи.</strong></em></span> Провести анализ факторов, влияющих на структуру металла шва и наплавленного слоя с целью повышения качества результатов процессов сварки и наплавки, выявить применяемые формы импульсных воздействий, определить математические описания импульсов, описания динамических процессов при сварке с учётом движений сварочной ванны. Найти способы решения полученных дифференциальных уравнений. <br /><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Изложение основного материала.</strong></em></span> Показаны результаты импульсных воздействий на структуру металла шва, обеспечивающие существенное улучшение механических свойств сварного соединения и наплавленного слоя. Выбраны и описаны в математической форме импульсы управляемого движения электродной проволоки. Найдены описания процессов при дуговом воздействии, а также движений сварочной ванны. Получены дифференциальные уравнения <br />импульсных воздействий на результаты сварочного процесса. Решения полученных уравнений основываются на применении операционного исчисления. <br /><span style="text-decoration: underline;"><em><strong>Выводы в соответствии со статьёй.</strong></em></span> Импульсная подача электродной проволоки с управляемыми характеристиками даёт возможность существенно улучшить структуру металла шва, что в значительной степени повышает прочность сварного соединения и наплавленного слоя, а также снижают энергетические затраты и ресурсопотребление. Технология сварки и наплавки с применением импульсной подачи электродной проволоки наиболее эффективна при рационально выбранных параметрах импульсного движения проволоки, что невозможно без математического описания этого процесса. Математическое описание в доступном для практического применения виде практически исключает этап достаточно длительных и затратных экспериментальных исследований, а также позволяет прогнозировать ожидаемые результаты. Дифференциальные уравнения, описывающие импульсные воздей-<br />ствия, целесообразно реть методами теории автоматического регулирования, в частности с использованием операционного исчисления.</p> ER -