автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.10, диссертация на тему:Повышение эффективности сварки в CO2 неповоротных стыков магистральных трубопроводов за счет применения импульсного питания сварочной дуги

На правах рукописи

ВЕРЕВКИН АЛЕКСЕЙ ВАЛЕРЬЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СВАРКИ В С02 НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ МАГИСТРАЛЬНЫХ ТРУБОПРОВОДОВ ЗА СЧЕТ ПРИМЕНЕНИЯ ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ

00461

6588

Специальность 05.02.10 - Сварка, родственные процессы и технологии

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

- 9 пен 2010

Барнаул - 2010

004616588

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

кафедра «Оборудование и технология сварочного производства»

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Князьков Анатолий Федорович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Смирнов Александр Николаевич

кандидат технических наук Маньковский Сергей Александрович

Ведущая организация

ОАО «Центрсибнефтепровод» г. Томск

Защита состоится «24» декабря 2010г. в 10 час. 00 мин, на заседании диссертационного совета Д 212.004.01 при ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова» по адресу: 656038, г.Барнаул, пр. Ленина, 46. тел./факс (3852) 290-764, e-mail: yuoshevtsov@mail.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке ГОУ ВПО «Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова»

Автореферат разослан « » ноября 2010г.

Ученый секретарь диссертационного совета Ю.О. Шевцов

ОБЩАЯЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Возросшие масштабы строительства и ремонта трубопроводного транспорта, нефте-газопроводов, большая их протяженность, требуют высокого темпа прокладки при их сооружении. Однако в настоящее время в России и за рубежом ресурсы повышения производительности процессов ручной дуговой сварки трубопроводов практически исчерпаны, и следующий этап развития будет основываться только на механизации и автоматизации сварки неповоротных стыков. Основной проблемой при этом является изменяющееся пространственное положение сварочной ванны.

Среди дуговых способов автоматической сварки неповоротных стыков трубопроводов, методы сварки в среде защитных газов и порошковой проволокой получили наибольшее распространение. Однако эти методы сварки фактически разрабатывались для сварки в нижнем положении, и не учитывали непрерывного изменения пространственного положения сварочной ванны, а также характер движения расплавленного металла в сварочной ванне. Для дальнейшего повышения качества автоматической сварки неповоротных стыков трубопроводов необходимо разработать такой способ сварки, который обеспечивал бы управляемый перенос электродного металла, и хорошее формирование шва в различных пространственных положениях. При этом, в процессе сварки ток и скорость сварки должны оставаться неизменными, для того чтобы сечение шва по длине оставалось постоянным, и тем самым исключить наложение корректирующих швов.

Импульсные методы управления процессом сварки позволяют решить следующие технологические проблемы:

- управляемый и направленный перенос электродного металла;

- возможность выполнения сварки во всех пространственных положениях;

- уменьшение потерь на угар и разбрызгивание.

Поэтому создание устройств, повышающих эффективность сварки за счет импульсного управления процессом сварки, является перспективным направлением.

В соответствии с этим в диссертационной работе проведены исследования по разработке технологии и устройств, повышающих эффективность автоматической сварки в среде углекислого газа плавящимся электродом с импульсным питанием дуги.

Цель работы. Повышение производительности сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов за счет применения сварки с импульсным питанием сварочной дуги в СОг-

Задачи исследования:

1. Выполнить анализ комплекса сил действующих на сварочную ванну при импульсном питании сварочной дуги, определить условия и пути удержания сварочной ванны в различных пространственных положениях.

2. Определить характер движения металла в сварочной ванне при импульсном питании и разработать модель его движения.

3. Исследовать влияние длительности импульсов и угла наклона электрода на геометрию наплавленных валиков при импульсном питании дуги.

4. Разработать технические средства реализации процесса сварки с импульсным питанием дуги.

5. Разработать технологические рекомендации.

Апробация работы. Результаты диссертационной работы обсуждались и получили одобрение на научных семинарах кафедры «Оборудование и технология сварочного производства» (НИ ТПУ, г. Томск) в 2001-2010 годах, на расширенном научно-техническом семинаре кафедры «Технология машиностроения» (КузГТУ, г. Кемерово в 2010), а также были доложены на следующих конференциях: Международной научно-технической конференции «Новые материалы и технологии на рубеже веков» (г. Пенза, 2000), 1Х-Х1\/ Международных научно-практических конференциях студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» (ТПУ, г. Томск, 2003-2008), Международной конференции «Современные проблемы машиностроения и приборостроения» (ТПУ, г. Томск, 2003).

Научная новизна:

1. Установлено, что сварочная ванна при импульсном питании дуги, движется по экспоненциальной зависимости, скорость ее движения в хвостовую часть 320 мм/сек, в головную часть 840 мм/сек.

2. Установлено, что для обеспечения постоянного размера переносимых капель электродного металла, необходимо дозировать энергию, вводимую в импульсе, после отрыва капли.

3. Для уменьшения разбрызгивания при возникновении случайных коротких замыканий в процессе сварки, или при коротком замыкании в момент зажигания дуги, предложено ограничивать длительность импульсов до минимального значения - 2,5мс.

4. В результате проведенных экспериментов установлено, что для обеспечения динамической стабилизации сварочной ванны во всех пространственных положениях необходимо использовать критериальный параметр в виде обратной связи по скорости изменения напряжения на дуге (dU/dt) на интервале паузы.

5. Экспериментально доказано, что при импульсном питании дуги с дозированием энергии на расплавление каждой последующей капли, возможно удерживать сварочную ванну в различных пространственных положениях, не изменяя режимов сварки.

Методы исследований. При экспериментальных исследованиях производилось осциллографирование современными электронными осциллографами, скоростная киносъемка камерой СКС-1М, а также регистрация электрических сигналов мобильным регистратором технологических процессов сварки МРС-02м. Анализ результатов проводился с использованием пакетов прикладных компьютерных программ ТЭЛМА-регистратор, Microsoft Excel. Для металлографического исследования структуры применяли: оптические микроскопы МИМ-8М, ZEISS AXIO Observer.Alm со встроенной фотокамерой и ZEISS Axiovert 40 МАТ, цифровые фотоаппараты PShot RS-2120, Canon A610. Механические испытания проводились по стандартным методикам.

Практическая ценность:

1. Разработано, запатентовано и внедрено устройство для дозирования энергии.

2. Разработано и запатентовано устройство для ограничения тока короткого замыкания.

3. Даны технологические рекомендации по выбору параметров режимов сварки при импульсном питании дуги в С02.

Реализация результатов работы. Результаты теоретических и экспериментальных исследований использованы при создании импульсного модулятора сварочного тока типа ИРС-1200АДП, предназначенного для механизированной и автоматической сварки плавящимся электродом длинной дугой в среде инертных, активных газов, их смесях, порошковыми проволоками и проволоками сплошного сечения.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе одна статья из списка, рекомендованного ВАК, два патента на изобретение.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, выводов, заключения, списка литературы и

приложений. Работа выполнена на 141 странице, содержит 59 рисунков, 5 таблиц, 4 страницы приложения.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, кратко изложено ее содержание, сформулированы научная новизна и практическая ценность.

В первой главе представлен анализ проблемы сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов. На основании работ Н.Г. Дюргерова, И.И. Зарубы, А.И. Акулова, А.Г. Потапьевского, И.К. Походни, А.Г. Мазеля, А.Ф. Князькова, A.C. Фалькевича, В.Д. Тарана, Ф.А. Вагнера, С.И. Полоскова, и других исследователей проведен анализ основных способов сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов и рассмотрен опыт их применения. Проведенный анализ позволяет констатировать следующее.

Контактные способы сварки не смогут найти распространения в основном из-за больших габаритов и веса, значительной потребляемой электрической мощности, нестабильного качества и низкой пластичности сварных соединений и большой вероятности появления дефектов.

Дуговые методы сварки (ручная дуговая сварка, механизированная сварка плавящимся электродом в защитных газах) более мобильны, но для сварки неповоротных стыков требуются высококвалифицированные узкоспециализированные сварщики. К тому же, большую роль будет играть субъективный фактор.

В связи с этим решение проблемы сварки неповоротных стыков труб возможно только за счет автоматизации процесса сварки, для исключения субъективных факторов, и адаптации процесса сварки для сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов. Для того, чтобы производить автоматическую сварку неповоротных стыков необходимо обеспечить направленный перенос электродного металла в сварочную ванну и удержание ванны расплавленного металла в положениях отличных от нижнего. Кроме этого, при автоматизации процесса сварки неповоротных стыков трубопроводов необходимо учитывать непрерывное изменение пространственного положения сварочной ванны, что является основным возмущением при сварке. Ранее разработанные способы сварки не учитывали эту особенность и не могли активно влиять на удержание сварочной ванны и перенос электродного металла в положениях отличных от нижнего. Анализ рассмотренных методов автоматизации сварки неповоротных стыков трубопроводов показывает, что при автоматизации сварки неповоротных стыков обычными способами сварки (которые по

существу разрабатывались для сварки в нижнем положении) возникают трудности с формированием и удержанием сварочной ванны в различных пространственных положениях.

Разработанные на кафедре «Оборудование и технология сварочного производства» ТПУ способы импульсного питания, позволяют говорить о перспективности автоматизации сварки неповоротных стыков на базе импульсного питания сварочной дуги с плавящимся электродом в защитных газах. Такой процесс свободно программируется, либо управляется автоматически при помощи обратных связей.

Во второй главе проведен анализ комплекса сил действующих на

сварочную ванну при

изменяющемся пространственном положении. В процессе сварки сварочная ванна находится под действием комплекса сил: поверхностного натяжения, веса сварочной ванны, силового воздействия дуги. Величины этих сил зависят от многих параметров: способа сварки, режима сварки, сварочных материалов, и т.д. При сварке в каком-либо

фиксированном пространственном положении затруднений с формированием шва не возникает, так как режим сварки подбирается таким образом, чтобы сварочная ванна находилась в равновесии под действием приложенных к ней сил, обеспечивая качество и максимальную производительность. При сварке неповоротного стыка, когда пространственное положение непрерывно изменяется, для удержания жидкого металла сварочной ванны необходимо корректировать режим сварки. Однако изменение режима сварки

разных

"77 Р

6

Рис. 1 Комплекс сил в пространственных положениях: Р - сила поверхностного натяжения (Рт, Рк соответственно тангенциальная и нормальная составляющие); в - вес сварочной ванны; Ро - равнодействующая сила

приводит к изменению поперечного сечения сварного шва, при этом высока вероятность образования дефектов в виде несплавлений с кромками, а также для заполнения разделки приходится накладывать дополнительные корректирующие швы, что нежелательно.

Предлагаемый способ сварки с импульсным питанием сварочной дуги в среде углекислого газа позволяет при неизменном среднем токе, изменять частоту, длительность и амплитуду импульсов, таким образом, чтобы добиться нормального формирования шва во всех пространственных положениях.

Также для достижения нормального формирования шва можно изменять и направление силового воздействия сварочной дуги, путем изменения угла наклона электрода.

При сварке неповоротных стыков трубопроводов, с постоянным изменением пространственного положения сварочной ванны, изменяется и результирующая этих сил, ее направление и составляющие -нормальная и тангенциальная (рис. 1). Чтобы обеспечить требуемую форму шва необходимо управлять этими силами, и при изменяющихся условиях обеспечить динамическую стабилизацию сварочной ванны.

Для выявления условий равновесия сварочной ванны использовали уравнения равновесия от сил, действующих на ванну рис. 2.

Рис. 2 Схема сил, действующих на сварочную ванну: а) в положении от 0°-90°; б) в положении от 90°-180°;

Р0 - равнодействующая сила; G - вес сварочной ванны; Рд д. - давление дуги; Рт, Pr - соответственно тангенциальная и нормальная составляющие силы поверхностного натяжения;

А - направление вытекания металла в положении от 0°-90°;

В - направление вытекания металла в положении от 90°-180°

На участке от 0 до 90 градусов уравнение равновесия будет иметь

следующий вид: G„ ■ sin а - Р*н - Ра д ■ sin р = 0 (1)

На участке от 90 до 180 градусов:

G, - рп.и. cosa - Р„", sin а - Pó ñ sin(or + /?) = О (2)

Угол наклона электрода, необходимый для обеспечения равновесия в зависимости от пространственного положения и величины приложенных сил определяется по формулам (3), (4).

На участке от 0 до 90 градусов: /? = агсБт (3)

На участке от 90 до 180 градусов:

/? = 2 • arctg

'Ft

GB-Pf„.-cosa-P,

¿k£Í™) -cosa

с, -P¿„:casa-PZ;„-sina\ +

(4)

В соответствии с формулами (3) и (4), получены зависимости угла наклона электрода от пространственного положения рис. 3, где показано, что в пространственных положениях от 50 до 135 градусов удержать сварочную ванну в равновесии невозможно рис. За.

На рис. 36 показано, что при значительном давлении дуги, в положениях близких к вертикальному сварочная ванна будет удерживаться в равновесии. Однако, по мере приближения к потолочному положению угол наклона возрастает, так как компенсировать надо небольшую составляющую равнодействующей силы, которая стремится оторвать ванну, но значительный рост угла наклона электрода в потолочном положении тоже нежелателен, так как металл сварочной ванны будет выдуваться дугой, и будут образовываться натеки.

а,град.

а)

Ü а,град.

Рис. 3 Зависимость угла наклона электрода от пространственного положения: а) при нормальном давлении дуги; б) при большом давлении дуги

На основании этого можно заключить, что увеличением давления дуги нельзя добиться хорошего формирования шва. Решается эта проблема за счет динамической стабилизации сварочной ванны, т.е. когда ванна будет совершать колебательные движения относительно центра сварочной ванны при этом воздействовать на ванну необходимо так, чтобы она не могла вытекать ни через головную, ни через хвостовую часть сварочной ванны. Удовлетворить этим требованиям может сварка с импульсным питанием дуги, и обратными связями по состоянию дугового промежутка.

В третьей главе приведена методика и результаты экспериментальных исследований по определению закономерности движения сварочной ванны при импульсном питании.

При сварке напряжение на дуге уменьшается за счет подачи электродной проволоки, и стекания расплавленного металла сварочной ванны под дугу. В различных пространственных положениях ванна с разной скоростью подтекает под дугу, и чтобы исключить вытекание жидкого металла через головную часть сварочной ванны необходимо, чтобы импульс тока включался несколько раньше. Для четкого определения момента включения импульса был введен критериальный параметр, посредством которого обеспечивается стабильный перенос и формирование шва. В качестве критериального параметра была принята скорость изменения напряжения на дуге во время паузы, это позволило фиксировать движение жидкого металла сварочной ванны. Введение обратной связи по скорости изменения напряжения во время паузы дает ряд положительных моментов. Во время паузы протекает небольшой ток 20-50 А, электродная проволока практически не плавится силовое воздействие дуги на сварочную ванну и каплю электродного металла, сформировавшуюся к концу предыдущего импульса минимально. На рис. 4 приведены полученные кинокадры процесса сварки, а на рис. 5 выделены характерные стадии протекания процесса. Из этого можно сделать вывод, что сварочная ванна совершает колебательное движение (возвратно поступательное) вдоль фронта кристаллизации с частотой равной частоте следования импульсов, и находится в динамическом равновесии. Благодаря этому появляется возможность широкого регулирования процессом формирования сварочного шва в различных пространственных положениях за счет изменения длительности и частоты следования импульсов, тем самым, изменяя частоту и амплитуду движения ванны. При этом поперечное сечение шва будет оставаться неизменным, т.к. скорость подачи сварочной проволоки и скорость сварки не изменятся.

Наиболее явно, динамическая стабилизация сварочной ванны наблюдается в полупотолочном положении, т.к. в этом положении будет хорошо виден гребень сварочной ванны. Используя схему измерений, представленную на рис. 6, была получена зависимость движения гребня сварочной ванны в процессе сварки. Из рис. 7 видно, что к концу паузы гребень занимает всегда одно положение (кадр №30) из которого начинается движение металла в хвостовую часть сварочной ванны.

(4

'1

Рис. 4 Кинокадры, совмещенные с осциллограммами процесса сварки в углекислом газе с импульсным питанием дуги

Н - конец паузы, протекает ток дежурной дуги, капля занимает соосное положение с электродом;

?2 - момент начала включения тока импульса;

/3 - перенос капли электродного металла, этот момент также фиксируется по всплеску напряжения на дуге;

М - окончание протекания тока импульса, и завершено расплавление следующей капли, из-за большого давления дуги капля отжимается, и находится на боковой поверхности электрода;

- протекает ток дежурной дуги, и капля занимает соосное положение с электродом.

Рис. 5 Стадии протекания процесса

Также можно отметить, что в паузе скорость движения металла ванны разных циклов несколько отличается (кадры 5-20), однако, к началу импульса положение гребня всегда одинаково, что достигается наличием обратной связи по скорости изменения напряжения на дуге.

и мм '

16 14 12 10 8 6 4 2 0

А /V — Ü Ш 1 Ь- —

m IE? m * Та С _ - - _ чМ

£ - _ _ - - 1 _

-— — — — — — — — — —

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Кадры ■среднее

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 Кадры • среднее

Рис. 6 Схема измерений: ld - длина дуги; L - расстояние от образующей электрода до гребня

Рис. 7 Изменение расстояния до гребня и длины дуги Характер движения гребня идентичен для каждого цикла. Сама кривая имеет вид экспоненты, что хорошо согласуется с данными A.A. Ерохина. Аналогичным образом получены зависимости изменения длины дуги (рис. 7) из них видно, что в установившемся режиме скорость изменения длины дуги для различных циклов практически одинаковая, из этого можно сделать вывод о высокой стабильности процесса.

В четвертой главе сформулированы требования к импульсному питанию в среде углекислого газа:

обеспечение физической устойчивости горения дуги; обеспечение технологической устойчивости процесса; стабильность переноса электродного металла через дуговой промежуток в сварочную ванну к концу протекания тока импульса; автоматическое изменение частоты следования импульсов при изменении скорости подачи проволоки, при установленном значении длительности импульсов;

повышение качества сварки во всех пространственных положениях;

повышение производительности сварки;

отсутствие необходимости наложения корректирующих швов;

автоматическая стабилизация параметров режима при

возникающих кратковременных возмущениях;

возможность предварительной настройки параметров импульсов

для сварки различными проволоками.

Рис. 8 Функциональная схема устройства и принципиальная схема датчика фиксации отрыва капли

Рис. 9 Функциональная схема устройства и принципиальная схема датчика коротких замыканий

В соответствии со сформулированными требованиями разработана функциональная схема тиристорного модулятора импульсов сварочного тока, предназначенная для работы со сварочными источниками постоянного тока и жесткой внешней вольтамперной характеристикой.

Разработана функциональная схема устройства для дозирования энергии на расплавление каждой последующей капли и принципиальная электрическая схема датчика фиксации отрыва капли рис. 8.

Разработано устройство для снижения тока короткого замыкания в начале процесса сварки при зажигании дуги, и при случайных коротких замыканиях (рис. 9).

В пятой главе Приведено описание созданной экспериментальной установки, определены технологические возможности импульсного питания дуги, при различных параметрах режима сварки. Приведена методика определения формы проплавления и веса сварочной ванны. Эксперименты проводились на образцах из Ст 3 размерами 300*60*8 (мм), использовалась сварочная проволока Св-08Г2С диаметрами 1, 1.2 мм.

В ходе теоретических и экспериментальных исследований были получены зависимости изменения угла наклона электрода и длительности импульсов от пространственного положения рис. 10.

Р, град.

а, град.

Ти, мс

6 5 4 3 2 1 0

0 15 30 45 60 75 90 105 120 135 150 165 а, Град.

Рис. 10 Зависимости изменения угла наклона электрода (Р) и длительности импульсов (ти) при сварке с импульсным питанием дуги от пространственного положения

Получены зависимости влияния длительности импульсов и угла наклона электрода на геометрию наплавленного валика в нижнем положении рис. 11. Приведены поперечные шлифы наплавленных валиков в различных пространственных положениях, выполненных на неизменяемом режиме сварки рис. 13. Показана перспективность применения импульсного питания для сварки в щелевую разделку. При импульсном питании дуги, столб дуги в момент импульса значительно

В, мм "

11,4 г 11,2 -

11 -10,8 -

мм

11

Э1

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 а, град

И, мм

2 1,9 1,8 1,?

ттттхз

Ь, мм

2,5

—1— — г от

— —

1

7 1ммп, мс

-25 20 -15 -10 -5 0 5 10 15 а, град

ё, мм

2,5

1,5 1

1 .— —

• № * .

-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 а, град

а) б)

Рис. 11 Изменение геометрии наплавленного валика в зависимости от: а) длительности импульсов; б) угла наклона электрода

В=9мм

Нижнее положение р=0° ■■■

Р=45°

В=11мм

\/ / /, X/,

V/

г /.

// //X

Вертикальное положение р=90°

В-13мм

Р=135°

Потолочное положение р= 180°

В=15мм

Рис. 13 Геометрия наплавленных Рис. 12 Формирование валика в щелевую валиков в различных

разделку при сварке с импульсным питанием дуги пространственных положениях в среде углекислого газа

расширяется и имеет размер 7-8 мм. Поэтому создаются благоприятные условия для сварки в щелевую разделку, т.к. дуга, в момент импульса, расширяясь, будет оплавлять кромки, обеспечивая гарантированное сплавление.

Оценку формирования валика проводили по методике предложенной Чернышевым Г.Г., где основным критерием оценки является угол перехода поверхности валика к кромке (угол а) рис. 12.

Эксперименты показали, что вогнутый мениск гарантированно формируется во всем диапазоне рекомендованных режимов, что исключает возможное заклинивания шлака и несплавление с кромками.

В отличие от способов сварки, использующих стационарную дугу, при сварке с импульсным питанием дуги тепло в сварочную ванну вводится неравномерно, соответственно и кристаллизация металла шва идет неравномерно, а с частотой следования импульсов, что также отмечалось многими исследователями. Из рис. 14 видно, что структура металла шва разориентированна и, нет значительно протяженных дендритов в отличие от шва, выполненного сваркой в углекислом газе с короткими замыканиями дугового промежутка, где от зоны сплавления до поверхности шва хорошо видны протяженные полосы феррита (рис. 15).

Рис. 14 Макро и микроструктура наплавленного валика, выполненного сваркой в углекислом газе с импульсным питанием дуги

Это объясняется тем, что при импульсном питании непрерывно изменяется тепловое и гидродинамическое состояние металла сварочной ванны у межфазной границы, что вызывает дискретный рост дендритов из новых центров с изменением направления осей. Поэтому образуется

дезориентированная мелкозернистая структура шва. Приведены результаты механических свойств сварных соединений выполненных сваркой с импульсным питанием дуги, и представлены рекомендуемые режимы сварки (таблица 1). Результаты химических анализов металла

Рис. 15 Макро и микроструктура наплавленного валика, выполненного сваркой в углекислом газе с короткими замыканиями дугового промежутка валиков показали, что при импульсном питании несколько возрастает содержание углерода, марганца, кремния. Это объясняется меньшей продолжительностью формирования капли и меньшим временем пребывания ее в дуговом промежутке, в результате чего снижается выгорание элементов.

Таблица 1 - Рекомендуемые режимы сварки

Параметры режима Корневой слой Заполняющие слои Облицовочный слой

1ср.1 А 140-160 150-200 150-180

/имп.) А 500-550

1деж., А 15-30

МС 3,5-7

изад, в 32 28 28

м/ч 15-30 20-40 20-40

Упоа.. м/ч 450-800 400-650 400-650

с!эл, мм 1 1,2 1,2

/_„, мм 15-17 17-20 17-20

Расход газа, л/мин 12-15

Ширина разделки, мм 8-9

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. На основе анализа сил действующих на сварочную ванну при импульсном питании дуги, установлено, что для удержания сварочной ванны в процессе сварки необходимо изменять угол наклона электрода и длительность импульсов.

2. Установлено, что для обеспечения динамического равновесия сварочной ванны необходимо использовать критериальный параметр по скорости изменения напряжения на дуговом промежутке в паузе.

3. Экспериментально доказано, что сварочная ванна при импульсном питании сварочной дуги совершает колебания с частотой следования импульсов, и находится в динамическом равновесии во всех пространственных положениях.

4. Разработана методика для оценки характера движения металла сварочной ванны при импульсном питании и установлено, что сварочная ванна движется по экспоненциальной зависимости, скорость ее движения в хвостовую часть 320 мм/сек, в головную часть 840 мм/сек.

5. Экспериментально определены значения параметров импульсов и углов наклона электрода при сварке с импульсным питанием дуги, длительность импульсов должна быть в пределах 3 - 6,5 мс, а угол наклона электрода не больше 15° углом вперед и углом назад, даны технологические рекомендации.

6. Экспериментально установлено, что при сварке с импульсным питанием дуги в щелевую разделку обеспечивается формирование вогнутого мениска во всем диапазоне рекомендованных режимов.

7. Проведенный анализ макро и микроструктуры сварного шва показал, что при импульсном питании структура шва мелкозернистая и разориентированная, а механические свойства сварных соединений выше, чем при сварке с короткими замыканиями дугового промежутка.

8. Разработано устройство, для сварки с импульсным питанием дуги, позволяющее дозировать энергию на расплавление каждой последующей капли электродного металла.

9. Разработано устройство, для ограничения тока при коротком замыкании. Благодаря ограничению длительности импульса тока при коротких замыканиях исключается выброс электродного металла и улучшается зажигание дуги, что повышает качество сварного шва и надежность работы.

10. Создана комплексная экспериментальная установка, позволяющая проводить скоростную киносъемку процесса сварки, осциллографирование, выдув металла сварочной ванны.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1.Веревкин А.В Экспериментальная установка для комплексного исследования процесса сварки / A.B. Веревкин, А.Ф. Князьков, С.А. Князьков II Автоматизация и современные технологии. - 2005. -№11. - С. 13-17.

2. Патент 2185941 Российская Федерация, МПК7 В23К9/09 Устройство для сварки / Веревкин A.B., Князьков А.Ф., Князьков С.А., Крампит А.Г.; заявитель и патентообладатель ТПУ; заявл. 27.02.01; приоритет 27.07.02.

3. Патент 2210475 Российская Федерация, МПК7 В23К9/095 Устройство для сварки / Веревкин A.B., Князьков А.Ф., Князьков С.А.; заявитель и патентообладатель ТПУ; заявл. 03.01.02; приоритет 20.08.03.

4. Веревкин A.B. Определение критериального параметра при технологической адаптации процесса сварки неповоротных стыков трубопроводов / A.B. Веревкин, А.Ф.Князьков // Ползуновский альманах. -2010.-№1,-С. 229-230.

5. Веревкин A.B. Динамическая стабилизация сварочной ванны при сварке в С02 с импульсным питанием дуги / A.B. Веревкин, А.Ф. Князьков, С.А. Князьков // Ползуновский альманах. - 2010. - №1. - С. 229-230.

6. Веревкин A.B. Автоматизация сварки неповоротных стыков при строительстве магистральных трубопроводов / A.B. Веревкин, А.Ф. Князьков, С.А. Князьков II Международная научно-техническая конференция «Новые материалы и технологии на рубеже веков»,-Пенза, 2000. 4.2 - С.168-170.

7. Веревкин A.B. Criterion parameter determination with the technological adaptation of fixed butt welding of pipelines / A.B. Веревкин, А.Ф. Князьков, С.А. Князьков II The ninth International Scientific and Practical Conference of Students, Postgraduates and Young Scientist "Modern Techniques and Technologies" / Tomsk Polytechnic University. - Tomsk, 2003. - C. 107-109.

8. Веревкин A.B. Особенности удержания сварочной ванны в положениях отличных от нижнего / A.B. Веревкин, А.Ф. Князьков, С.А. Князьков // IV Международная научно-техническая конференция

«Современные проблемы машиностроения» / Томский политехнический университет. - Томск, 2008. - С. 323-328.

9. Веревкин A.B. Влияние длительности импульсов на геометрию шва при сварке с импульсным питанием дуги в среде С02 / A.B. Веревкин А.Ф. Князьков, Д.С Евдокимов II XIV Международная конференция «Современные техника и технологии» / Томский политехнический университет. - Томск, 2008,- Т.1. - С. 254-256.

10. Веревкин A.B. Влияние угла наклона электрода на геометрию шва при сварке с импульсным питанием дуги в среде С02 / A.B. Веревкин, А.Ф. Князьков II XIV Международная конференция «Современные техника и технологии» / Томский политехнический университет. - Томск, 2008.-Т.1.-С. 256-257.

11. Веревкин A.B. Система геометрической адаптации специализированного робота для сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов / A.B. Веревкин, С.В. Неклюдов,

A.Ф. Князьков [и др.] II IX Международная конференция «Современные техника и технологии» / Томский политехнический университет. - Томск, 2003.- Т.1. - С.195-197.

12. Веревкин A.B. Применение дорнования для повышения износостойкости медных токоподводящих наконечников для сварки плавящимся электродом в углекислом газе / A.B. Веревкин, А.Ю. Арляпов,

B.Ф. Скворцов, [и др.] II IX Международная конференция «Современные проблемы машиностроения и приборостроения» / Томский политехнический университет. - Томск, 2003.- С. 116-117.

Подписано к печати 18.112010. Формат 60x84/16. Бумага «Снегурочка».

Печать XEROX. Усл.печ.п. 1,14. Уч.-изд.л. 0,96. _Заказ 1890-10. Тираж 100 экз._

п Национальный исследовательский Томский политехнический университет 1 Система менеджмента качества

I ISO 9001 I

■'.т:.;,".;.'■ Томского политехнического университета сертифицирована "п"""' NATIONAL QUALITY ASSURANCE по стандарту ISO 9001:2008

1ШтншмУш. 634050, г. Томск, пр. Ленина, 30 Тел./факс: 8(3822)56-35-35, www.tpu.ru

ВВЕДЕНИЕ.

1 АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА СВАРКИ НЕПОВОРОТНЫХ СТЫКОВ ТРУБОПРОВОДОВ.

1.1 Анализ способов сварки неповоротных стыков трубопроводов.

1.2 Оценка перспективности дуговых процессов.

1.3 Импульсные методы управления.

1.4 Перенос электродного металла во всех пространственных положениях.

1.5 Цель работы и задачи исследований.

2 АНАЛИЗ КОМПЛЕКСА СИЛ ДЕЙСТВУЮЩИХ НА СВАРОЧНУЮ ВАННУ ПРИ ИЗМЕНЯЮЩЕМСЯ ПРОСТРАНСТВЕННОМ ПОЛОЖЕНИИ.!.

2.1 Основные силы, действующие на сварочную ванну.

2.1.1 Силовое воздействие дуги.

2.1.2 Поверхностное натяжение.

2.1.3 Вес сварочной ванны.

2.2 Влияние фронта плавления на удержание металла сварочной ванны.

2.3 Формирование результирующей силы при изменяющемся пространственном положении.

2.4 Удержание сварочной ванны за счет изменения угла наклона электрода.

3 ДВИЖЕНИЕ МЕТАЛЛА В СВАРОЧНОЙ ВАННЕ.

3.1 Движение металла в сварочной ванне при импульсном питании сварочной дуги в нижнем положении.

3.2 Динамическая стабилизация сварочной ванны при сварке в среде углекислого газа с импульсным питанием дуги.

4 РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ.

4.1 Устройство для дозирования энергии.

4.2 Устройство для ограничения тока короткого замыкания при сварке с импульсным питанием дуги.

5 ОПИСАНИЕ УСТАНОВКИ ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЙ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

5.1 Установка для проведения исследований.

5.1.1 Устройство для выдува металла сварочной ванны.

5.1.2 Порядок работы установки.

5.2 Методика определения формы проплавления и веса сварочной ванны.

5.3 Влияние длительности импульсов на форму сварочной ванны и геометрию наплавленного валика в нижнем положении.

5.4 Влияние угла наклона электрода на форму сварочной ванны и геометрию наплавленного валика в нижнем положении.

5.5 Геометрия наплавленного валика в различных пространственных положениях выполненного сваркой с импульсным питанием дуги.

5.6 Микроструктура и химический состав наплавленного валика выполненного сваркой с импульсным питанием дуги в среде углекислого газа.

5.7 Применение импульсного питания сварочной дуги для сварки в щелевую разделку.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Возросшие масштабы строительства и ремонта трубопроводного транспорта, большая их протяженность требуют высокого темпа прокладки при их сооружении. Однако в настоящее время в России и за рубежом ресурсы повышения производительности процессов ручной дуговой сварки трубопроводов практически исчерпаны, и следующий этап развития будет основываться только на механизации и автоматизации сварки неповоротных стыков. Основной проблемой при этом является изменяющееся пространственное положение.

Среди дуговых способов автоматической сварки неповоротных стыков труб методы сварки в среде защитных газов и порошковой проволокой получили наибольшее распространение. Однако эти методы сварки фактически разрабатывались для сварки в нижнем положении, и не учитывали непрерывного изменения пространственного положения сварочной ванны, а также характер движения расплавленного металла в сварочной ванне. Для дальнейшего повышения качества автоматической сварки неповоротных стыков трубопроводов необходимо разработать такой способ сварки, который обеспечивал бы управляемый перенос электродного металла, и хорошее формирование шва в различных пространственных положениях. При этом желательно, чтобы в процессе сварки ток и скорость сварки оставались неизменными, для того чтобы сечение шва по длине оставалось постоянным, и тем самым исключить наложение корректирующих швов. Также следует отдавать приоритет использованию недорогих сварочных материалов.

Применение импульсного питания сварочной дуги, решает такие технологические проблемы как управляемый и направленный перенос электродного металла, возможность выполнения сварки во всех пространственных положениях, уменьшение потерь на угар и разбрызгивание.

Поэтому создание устройств повышающих эффективность сварки с импульсным питанием является перспективным направлением

В соответствии с этим в диссертационной работе проведены исследования по разработке технологии и устройств, повышающих эффективность автоматической сварки в среде углекислого газа плавящимся электродом с импульсным питанием дуги.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ Повышение производительности сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов за счет применения сварки с импульсным питанием сварочной дуги в СО2.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ Диссертационная работа состоит из введения пяти глав заключения и приложения.

Основные результаты сводятся в следующему:

1. На основе анализа сил действующих на сварочную ванну при импульсном питании дуги, установлено, что для удержания сварочной ванны в процессе сварки необходимо изменять угол наклона электрода и длительность импульсов.

2. Установлено, что для обеспечения динамического равновесия сварочной ванны необходимо использовать критериальный параметр по скорости изменения напряжения на дуговом промежутке в паузе.

3. Экспериментально доказано, что сварочная ванна при импульсном питании сварочной дуги совершает колебания с частотой следования импульсов, и находится в динамическом равновесии во всех пространственных положениях.

4. Разработана методика для оценки характера движения металла сварочной ванны при импульсном питании и установлено, что сварочная ванна движется по экспоненциальной зависимости, скорость ее движения в хвостовую часть 320 мм/сек, в головную часть 840 мм/сек.

5. Экспериментально определены значения параметров импульсов и углов наклона электрода при сварке с импульсным питанием дуги, длительность импульсов должна быть в пределах 3 - 6,5 мс, а угол наклона электрода не больше 15° углом вперед и углом назад, даны технологические рекомендации.

6. Экспериментально установлено, что при сварке с импульсным питанием дуги в щелевую разделку обеспечивается формирование вогнутого мениска во всем диапазоне рекомендованных режимов.

7. Проведенный анализ макро и микроструктуры сварного шва показал, что при импульсном питании структура шва мелкозернистая и разориентированная, а механические свойства сварных соединений выше, чем при сварке с короткими замыканиями дугового промежутка.

8. Разработано устройство, для сварки с импульсным питанием дуги, позволяющее дозировать энергию на расплавление каждой последующей капли электродного металла.

9. Разработано устройство, для ограничения тока при коротком замыкании. Благодаря ограничению длительности импульса тока при коротких замыканиях исключается выброс электродного металла и улучшается зажигание дуги, что повышает качество сварного шва и надежность работы.

10. Создана комплексная экспериментальная установка, позволяющая проводить скоростную киносъемку процесса сварки, осциллографирование, выдув металла сварочной ванны.

Заключение

Работа посвящена исследованию формирования шва при сварке с импульсным питанием дуги. Рассмотрено влияние различных сил на сварочную ванну и характер их действия.

1. Синельников В.А., Филиппов Г.А., и др. Влияние длительности и условий эксплуатации магистральных трубопроводов на сопротивление разрушению металла труб // Транспортировка и хранение нефти. - 2001. -№4. - С. 15-18.

2. Зандберг A.C., Хоменко В.И. Способ инженерной оценки статической прочности кольцевых сварных стыков трубопроводов // Сварочное производство. 1992. - №5. - С. 22-24.

3. Зайцев К.И., Мазель А.Г. Сварка в строительстве магистральных трубопроводов // Сварочное производство 1977. - №11. - С. 12-15.

4. Походня И.К., Шейнкин М.З., и др. Дуговая сварка неповоротных стыков магистральных трубопроводов. -М.: Недра, 1987. 190 с.

5. Полосков С. И., Ищенко Ю. С., Букаров В. А. Анализ факторов, определяющих формирование сварочной ванны при орбитальной сварке неповоротных стыков труб // Сварочное производство.-2003.-№2. С. 11-19.

6. Патон Б.Е., Лебедев В.К., и др. Комплекс «Север-1» для контактной стыковой сварки неповоротных стыков труб больших диаметров // Сварочное производство 1971. - №6. - С. 3-5.

7. Таран В.Д. Сварка магистральных трубопроводов и конструкций. -Москва, 1970.-623 с.

8. Фалькевич A.C. Сварка магистральных и заводских технологических трубопроводов. Москва, 1962. - 234 с.

9. Березин В.Л., Суворов А.Ф. Сварка трубопроводов и конструкций. Москва: Недра, 1976. - 359 с.

10. W. Humitzsch // Schweissen und Schneiden 1970 - №12. - С. 8-12.

11. Рябокляч A.A., Лерман М.Г., Мансуров A.C. Справочник монтажника магистральных газопроводов. К.: Будивельник, 1978. - 280 с.

12. Фалькевич A.C. Методы автоматической сварки магистральных трубопроводов. Москва, 1950. - 405 с.

13. Заруба И.И., Касаткин Б.С., Каховский Н.И. и др. Сварка в углекислом газе. Киев, 1960. — 224 с.

14. Акулов А.И., Сокол И.А. Механизированная сварка трубопроводов. Стройиздат, 1967. - 365 с.

15. Полосков С.И., Ищенко Ю.С., Лебедев В.А., Гецкин О.Б. Особенности управляемого тепломассопереноса при сварке плавящимся электродом с короткими замыканиями дугового промежутка. // Сварочное производство.-2002.-№7. С. 6-13.

16. Мазель А.Г., Тарлинский В.Д., Шейнкин И.А., и др. Современные способы сварки магистральных трубопроводов плавлением. М.: Недра, 1979. - 256 с.

17. Будник Н.М., Евченко В.М., Белоусов Ю.Г. Активация сварочной проволоки для сварки в углекислом газе постоянным током прямой полярности // Сварочное производство 1970. - №3. - С. 23-25.

18. Гапченко М.Н. и др. Автоматическая сварка пульсирующей дугой корневых швов неповоротных стыков трубопроводов // Автоматическая сварка 1978. - №7. - С. 6-8.

19. Вагнер Ф.А., Степанов В.В., Рукабер О.Г., Азизова С.Х. Автомат для сварки трубопроводов в монтажных условиях // Сварочное производство. 1974. - №6. - С. 3-5.

20. Итальянская сварка в России // Потенциал. 2000 - №4. - С. 16-18.

21. С. Блэкмен Автоматизированная сварка трубопроводов // Автоматическая сварка 2005. - №1. - С. 34-35.

22. Шейко П. П., Жерносеков А. М., Шимановский Ю. О. Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом с автоматическойстабилизацией параметров режимов// Автоматическая сварка.-2004.-№1. -С. 8-11.

23. A.c. №521089, В23К9/16, 1973. Способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом. Князьков А.Ф., Зайцев А.И., Дедюх Р.И.

24. A.c. №522014, В23К9/16, 1974 Способ импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом. Зайцев А.И., Князьков А.Ф., Дедюх Р.И. и др.

25. A.c. №247430 (СССР). Способ импульсно дуговой сварки / Б.Е. Патон, А.Г. Потапьевский.- Опубл. в Б.И., 1969, №22.

26. Князьков А.Ф., Крампит Н.Ю., Петриков A.B. Способ импульсно-дуговой сварки // Патент на изобретение № 2133660 от 27.07.99г.

27. Гладков Э. А., Гуслистов И. А., Сас А. В. Динамические процессы в сварочной ванне при вариации действующих сил // Сварочное производство.-1974.-№4. С. 5-6.

28. Лесков Г.И. Электрическая сварочная дуга. М., «Машиностроение», 1970. -335 с.

29. Лебедев В.К., Пентегов И.В. Силовое воздействие сварочной дуги // Автоматическая сварка 1981. - №1. С. 14-16.

30. Барабохин Н.С., Шиганов Н.В., и др. Газодинамическое давление открытой импульсной дуги // Сварочное производство. 1976. - №2. С. 4-6.

31. Ерохин A.A. Силовое воздействие дуги на расплавляемый металл // Автоматическая сварка — 1979. №7. С. 7-6.

32. Кулбанов В .Я., Ерохин A.A. Силовое воздействие дуги на ванну расплавленного металла // Сварочное производство. 1974. - №5. С. 11-12.

33. Корицкий Г.Г., Походня И.К. О некоторых силах, действующих на каплю электродного металла при сварке // Автоматическая сварка 1971. -№3. С. 14-15.

34. Селяненков В.Н., Ступаченко М.Г. Об измерении давления сварочной дуги // Сварочное производство. 1973. - №9. С. 12-14.

35. Ленивкин В.А., Петров П.И., Дюргеров Н.Г. Определение скоростного напора плазмы сварочной дуги // Сварочное производство. -1984. №7. С. 22-23.

36. Петров A.B. Давление дуги на сварочную ванну в среде защитного газа // Автоматическая сварка 1954г.- №4.- С. 3-6.

37. Мазель А.Г., Яценко В.П., Рогова Е.М. О силовом воздействии потока плазмы дуги на сварочную ванну // Сварочное производство. — 1977. -№7. С. 17-19.

38. Столпнер Е.А., Славин Г.А., Шмелев В.К. Методика определения динамического давления импульсной дуги // Сварочное производство. -1971. №9,- С. 8-10.

39. Ленивкин В.А., Дюргеров Н.Г., Сатаров Х.Н. Технологические свойства сварочной дуги в защитных газах. М.: Машиностроение, 1989. -264 с.

40. Данилов В.А. Чернышов Г.Г. О механизме воздействия импульса тока на ванну // Сварочное производство 1974. №4.- С. 54-56.

41. Мечев В. С., Давление сварочной дуги на расплавляемый металл // Сварочное производство.-1983.-№9.- С. 8-9.

42. Селяненков В. Н., Сайфиев Р. 3., Ступаченко М. Г. Способ измерения давления сварочной дуги постоянного тока // Сварочное производство.-1975.-№6.- С. 32-33.

43. Акулов А. И., Чернышов Г. Г., Данилов В. А. Ударное воздействие потока газов на пленку жидкого металла // Физика и химия обработки материалов.-1973.-№4.- С. 38-41.

44. Селяненков В. Н. Распределение давления сварочной дуги постоянного тока // Сварочное производство.-1974.- №7.- С. 4-6.

45. Степанов В. В., Селяненков В. Н., Вольман И. Ш., Загоруйко Б. Г. Электродинамические силы в ванне при сварке тонких пластин // Сварочное производство.-1979.-№5.- С. 5-6.

46. Барабохин Н. С., Шиганов Н. В., Иванов В. В. Газодинамическое давление открытой импульсной дуги // Сварочное производство.-1976.-№2.-С. 4-6.

47. Таран В.Д., Чудинов М.С. Определение поверхностного натяжения ванночки расплавленного металла в условиях сварки // Сварочное производство 1972.- №1- С. 7-8.

48. Березовский Б. М., Стихии В. А. Влияние сил поверхностного натяжения на формирование усиления сварного шва // Сварочное производство.-1977.-№1- С. 51-53.

49. Якубович Д. И. Влияние поверхностного натяжения на формирование сварочной ванны при сварке на весу тонколистового металла // Сварочное производство.-2004.-№10 С. 17-20.

50. Деев Г.Ф. Влияние углекислого газа на поверхностное натяжение расплавленных металлов // Сварочное производство.- 1985.- №10 С. 43-44.

51. Березовский Б. М. Смачивание и растекание сварочной ванны на поверхности металла// Автоматическая сварка.-1983.-№10. С. 31-34.

52. Копаев Б.В. Об оценке сил, действующих на каплю при сварке в аргоне. // Сварочное производство.-1970.-№10. С. 3-5.

53. Пацкевич И.Р., Деев Г.Ф. Поверхностные явления в сварочных процессах. — М., «Металлургия», 1974. 120 с.

54. Кунин JI.JI. Поверхностные явления в металлах. М., «Металлургиздат», 1955.-305 с.

55. Воропай Н.М. Поверхностное натяжение расплавленного металла сварочной проволоки // Автоматическая сварка. -1973. -№5 С. 23-25.

56. Ерохин A.A. Основы сварки плавлением. М., «Машиностроение», 1973. — 448 с.

57. Антонец Д. П., Псарас Г. Г. Экспериментальное определение веса, формы и размеров сварочной ванны // Сварочное производство.-1970.-№5. -С. 43-44.

58. Ерохин A.A., Кулбанов В.Я. Расчет массы ванны при сварке плавящимся электродом // Автоматическая сварка.-1973.-№2. С. 68-69.

59. Ерохин A.A., Букаров В.А., Ищенко Ю.С. Расчет основных параметров ванны при сварке пластин. // Сварочное производство.-1970.-№12-С. 1-3.61. .Патент РФ №2133660 от 27.07.1999., Способ импульсно-дуговой сварки, Князьков А.Ф., Крампит Н.Ю., Петриков A.B.

60. Чудинов М.С., Таран В.Д., Формирование шва при сварке неповоротных стыков труб с полупринудительным удержанием сварочной ванны // Сварочное производство.-1970.-№ 10. — С. 6-7.

61. Чудинов М.С., Таран В.Д., Формирование шва при сварке неповоротных стыков труб с полупринудительным удержанием сварочной ванны // Сварочное производство.-1970.-№10. — С. 6-7.

62. Демянцевич В. П., Матюхин В. И. Особенности движения жидкого металла в сварочной ванне при сварке неплавящимся электродом // Сварочное производство.-1972.-№10. С. 1-3.

63. Ковалев И. М. Изучение потоков жидкого металла при аргоно-дуговой сварке неплавящимся электродом // Сварочное производство.-1974.-№9.-С. 10-12.

64. Щетинина В. И., Лещинский Л. К., Серенко А. Н. Движение жидкого металла в сварочной ванне // Сварочное производство.-1988.-№4. -С. 31-33.

65. Авдеев М. В. Анализ гидродинамических явлений в сварочной ванне // Сварочное производство.-1973.-№ 10. С. 1-3.

66. Псарас Г. Г. Особенности формирования шва при сварке алюминия плавящимся электродом в защитных газах // Сварочное производство.-1977.-№ 10. С. 11-13.

67. Ленивкин В. А., Дюргеров Н. Г., Сагиров X. Н., Кастанаев В. М., Кленов Г. И., Байдуганов Ю. А. Особенности формирования шва приимпульсно-дуговой сварке плавящимся электродом // Сварочное производство.-1973.- №2. С. 29-31.

68. Чернышов Г.Г. О движении металла в сварочной ванне // Сварочное производство.-1973.- №6 — С. 34-36.

69. Чернышов Г. Г., Спицын В. В. Динамическое воздействие дуги, горящей в среде С02, на сварочную ванну // Сварочное производство.-1971.-№4. С. 8-9.

70. Лукинская Е.Ю., Быков P.C. Проект «Протеус»-качество и скорость сварки трубопроводов // Сварка и диагностика. 2008г. - №1. —1. С. 22-24.

71. Гецкин О.Б. Создание автомата блочно-модульной конструкции для орбитальной сварки магистральных трубопроводов // Сварка и диагностика.-2008г.- №6,- С. 19-23.

72. Заруба И. И. Природа коротких замыканий дуги при сварке в углекислом газе// Автоматическая сварка.-1973.-№5. — С. 14-17.

73. Пинчук И. С., Постаушкин В. Ф., Куликов Г. Д., Хейфец А. Л., Худяков Б. В. Характер действия сил поверхностного натяжения при разрушении перемычки в капле // Автоматическая сварка.-1974.-№11.1. С. 24-27.

74. Лебедев В. К., Заруба И. П., Андреев В. В. Условия образования жидкой перемычки при капельном переносе металла с короткими замыканиями дугового промежутка // Автоматическая сварка.-1975.-№9. -С. 1-3.

75. Потапьевский А. Г., Лившиц М. Г., Кассов Д. С., Куплевацкий Л. М. К вопросу о переносе металла короткими замыканиями // Сварочное производство.-1976.-№6. — С. 53-54.

76. Ищенко Ю. С. Некоторые закономерности перехода капли при коротком замыкании // Сварочное производство.-1992.-№3. С. 23-26.

77. Чернышов Г. Г. Формирование корневого шва при сварке в углекислом газе // Автоматическая сварка.-1970.-№10. — С. 37-38.

78. Шнеерсон В. Я. Механизм волнообразного формирования швов тонколистовых соединений при сварке по отбортовке // Сварочное производство.-1988.-№8. С. 36-39.

79. Лесков Г. И., Пустовойт С. В. К вопросу построения динамической модели сварочной ванны при эектродуговой сварке // Автоматическая сварка.-2001.-№1, С. 11-15.

80. Гулаков С. В., Носовский Б. И. К вопросу построения модели сварочной ванны при дуговой сварке плавящимся электродом // Автоматическая сварка.-2002.-№9. С. 24-28.

81. Дюргеров Н. Г. О разрыве перемычки между электродом и сварочной ванной // Сварочное производство.-1972.- №3. — С. 4-6.

82. Дюргеров Н. Г., Изаксон В. X. Определение устойчивости перемычки между плавящимся электродом и сварочной ванной // Сварочное производство.-1974.-№1. С. 57-58.

83. Дюргеров Н. Г. Причины периодических замыканий дугового промежутка при сварке короткой дугой // Сварочное производство.-1974.-№9.-С. 1-3.

84. Пинчук И. С., Постаушкин В. Ф., Куликов Г. Д., Хейфец А. Л., Худяков Б. В. Замечания по статье «Определение устойчивости перемычкимежду плавящимся электродом и сварочной ванной» // Сварочное производство.-1974.- №10. С. 15-16.

85. Ковалев И. М., Кричевский Е. М., Львов В. Н. Влияние движения металла в сварочной ванне на устойчивость дуги и формирование шва // Сварочное производство.-1974.- №11. — С. 5-7.

86. Славин Г. А., Ефимов А. Е., Хорошева В. Б., Столпнер Е. А. Исследование тепловых процессов в жидком металле ванны при аргонодуговой сварке // Сварочное производств о.-1977.- №6. С. 3-5.

87. Ерыгин В. И. Особенности движения жидкого расплава в сварочной ванне при наплавке с металлической крупкой // Сварочное производство.-1980.- №6. С. 6-8.

88. Акулов А. И., Боженко Б. Л., Чернышов Г. Г. Исследование гидродинамических возмущений при сварке в углекислом газе с глубоким проплавлением // Сварочное произволство.-1980.- №8. С. 1-2.

89. Акулов А. И., Боженко Б. Л., Чернышов Г. Г., Спицын В. В. Формирование стыковых швов при сварке в углекислом газе при наличии гидродинамических возмущений // Сварочное производство.-1980.- №10. -С. 15-17.

90. Размышляев А. Д. Гидродинамические параметры пленки жидкого металла на передней стенке кратера ванны при дуговой сварке // Автоматическая сварка.-1982.- №1. С. 20-25.

91. Добровольский И. П. Температурное поле ванны при дуговом нагреве // Физика и химия обработки материалов.-1982.- №5. С. 49-52.

92. Лебедев С. В., Пентегов Б. И. Силовое воздействие сварочной дуги // Автоматическая сварка.-1981.- №1. С. 12-13.

93. Горнов О. М., Кузьмин Г. С. О механизме разбрызгивания металла при электрическом взрыве перемычки между электродами // Сварочное производство.-1978.- №5. С. 54-55.

94. Ерохин А. А., Ищенко Ю. С. Некоторые закономерности формирования провара при сварке неповоротных стыков труб // Сварочное производство.-1967.- №4. С. 16-18.

95. Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. — М.: Машиностроение, 1974. — 240 с.

96. Князьков А.Ф., Веревкин A.B., Князьков С.А. Особенности удержания сварочной ванны в положениях отличных от нижнего // IV Международная научно-техническая конференция «Современные проблемы машиностроения» г. Томск Изд-во ТПУ,- 2008. С. 323-328

97. Князьков А.Ф, Крампит Н.Ю., Крампит А.Г. Установка для скоростной киносъемки // Четырнадцатая научная конференция. Труды. -Юрга: Изд. ТПУ, 2001. - С. 46-48.

98. Князьков А.Ф., Веревкин A.B., Князьков С.А. Экспериментальная установка для комплексного исследования процесса сварки // Автоматизация и современные технологии.- 2005.- №11- С. 13-17.

99. Гулаков С. В., Носовский Б. И. Устройство для удаления жидкого металла из сварочной ванны // Автоматическая сварка.-1980г.-№10. С. 75

100. Ищенко Ю.С., Гречишкин В.И., Оценка веса сварочной ванны и геометрических размеров зоны проплавления. // Автоматическая сварка 1966.-№11.-С. 30-31.

101. Оботуров В.И., Кудрявцев М.А., Методика определения веса и геометрических размеров сварочной ванны при сварке легких сплавов // Сварочное производство 1969г., №4. С. 46-47.

102. Лаврентьев В.И., Пелль В.Г., Скоростная киносъемка камерой СКС-1М. «Искусство» 1963г., 224 с.

103. Кудряшов H.H. Специальные киносъемки М. - «Искусство» 1978г., 286 с.

104. Потапьевский А. Г., Мечев В. С., Костенюк Н. И., Растегаев В.

105. B., Дюргеров Н. Г., Шевченко А. А., Сагиров X. Н., Щекин В. А. Сверхскоростная киносъемка установки СФР-1 непрерывных процессов при дуговой сварке // Автоматическая сварка.-1973.-№2. — С.36-37.

106. Князьков А.Ф., Веревкин A.B. Влияние угла наклона электрода на геометрию шва при сварке с импульсным питанием дуги в среде ССЬ // XIV Международная конференция «Современные техника и технологии» г. Томск Изд-во ТПУ, 2008.- Т.1. С. 256-257.

107. Потапьевский А.Г., Бучинский В.Н. Импульсно-дуговая сварка нержавеющей стали Х18Н9Т. // Автоматическая сварка. 1965г. - №9. -С. 30-33.

108. Березовский Б.М. Математические модели дуговой сварки, в 3 т.-Том1. Математическое моделирование и информационные технологии,модели сварочной ванны и формирования шва. Челябинск: Изд. ЮУрГУ. -2003г. - 485 с.

109. Березовский Б.М. Математические модели дуговой сварки, в 3 т.-Том2. Математическое моделирование и оптимизация формирования различных типов сварных швов. Челябинск: Изд. ЮУрГУ. — 2003г. - 485 с.

110. Патент Российской Федерации 2120843. Способ электродуговой сварки. Князьков А.Ф., Петриков A.B., Крампит Н.Ю., Опубликовано в бюл. №30, 27.10.98г.

111. A.C. №616078. Автоматический стабилизатор длины дугового промежутка. Б.И. №27,1978г. МПК В23К 9/10.

112. Патон Б.Е., Шейко П.П., Пашуля М.П. Автоматическое управление переносом металла при импульсно дуговой сварке // Автоматическая сварка 1971, №9, с. 1-3.

113. A.C. 616080. Автоматический стабилизатор длины дугового промежутка. Б.И.№27, 1978г. МПК В23К 9/10.

114. A.C. №656761. Автоматический стабилизатор длины дугового промежутка. Б.И.№14, 1979г. МПК В23К 9/10.

115. Патент Российской Федерации 2185941. Устройство для сварки. Князьков А.Ф., Веревкин A.B., Князьков С.А., Крампит А .Г., Опубликовано в бюл. № 21, 27.07.2002г.

116. Патент Российской Федерации 2210475. Устройство для сварки. Князьков А.Ф., Веревкин A.B., Князьков С.А., Опубликовано в бюл. № 23, 20.08.2003г.

117. Коваленко В. С. Металлографические реактивы. М.: Металлургия, - 1981. - 120 с.