автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Повышение производительности дуговой сварки угловых швов конструкций из низколегированных сталей

дшдай пол »¡их!: ¡Г1ЕСК1Й люттгп

СпсилалкзярсГ'ашлтЛ сотпт К С-24.22.СР:

На прзттех руусп.'сп

ЧЕИ1ЫХ АЛЕКСЛВДР ГШКЬЕВИЧ

ПОШШШЗ ИГОНЗЮЗЯЕНЬЕССТИ ДУШЮЯ СВШИ УГХСЯГС

шов констшщй ивколегировм-зш сталей

Спзцдальнссть С5.03.06 - "Технология п мшина

стирочного пропэгодетт"

О

АВТ0ЕШ>2РЛТ

диссертанта на сояскшше ученой степени га:1дг,гпга техшгеосют наук

Гл:пог.к-1992

Работа ишолмема. в Воронежском ыгесиерио-етроитедыюи институте

Научная руководитель - доктор технических паук, профессор А.М.Болдырев

Нлучшай консул май? - кандидат технических наук, доцент В.Л.Бараев

Офща&лшис оппснекти - доктор технических наук, профессор Л.Нестеров кандидат технических наук, доцент Э.Б.Доро^вев Ведущее предприятие - Воронеастадыост

Задета диссертацаи состоится 24 алредл 1992 г, в_часов

с ауд._ на заседании специализированного Совета К 064.

22.02 в Липецкой политехнической институте по адресу: 3$8С£2, Липецк■ ул. Зегеля, д. I

Вавш отаиви (в двух окэеиплярах, заверенные печатью)

просвц направлять по ршаеуказанноиу адресу на вил ученого секро-

тара специализированного Совета,

С диссертацией ыохно ознакомиться в библиотеке Липецкого пола-техизческого института

Автореферат разослал "__1992 г.

Учений секретарь спецаад»зярованного совета, кандидат технвческих наук,

Доцент ' Б.В.Карих

ОЫцЛИ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность теми. .Повышение производительности труда - одна из главк« и постоянных задач, от рспення которой в значительной степени зависит эффективность производства.

Одним мэ перспективных направлений решения этой задачи п области сварочного производства является соверазснс.тпованио и попн-поние эффективности технологических процессоо сварки. ,

Для современного развития строительной индустрии и машиностроения характерно широкое использование различных конструкций и узлов из низколегированных сталей. Большое количество сварных соединенна о таких конструкциях является углепими или тавропт.л! со швами большой протяженности.

Угловне швы формируются о основном за счет наплавленного электродного металла при незначительном ггроплавлшши основного металла. Поэтому для повышения производительности процесса спарки угловых евэз необходимо изыскивать путл повкиенил производительности расплавления электродного кеталла. Однако, для различных способов сварки термический кпд процесса рзелллвлетеч ялект-рода дугой крайне кнзо;:, к составляет всего лишь 12-16 '/• от полной тепловой ыош^'осги дуги.

Ем ее то с тон, при сварка низколегированных сталей тепловая кощкость дуги (ток и напряжение), а .такте скорость сварки ограничена из-за возможности образования закалочн;га структур в иве и околопоеной зоне-. С увеличением мощности дуги и скорости сзаркп яря постоянной иэгокноЯ энергии, доля таких структур ясап-стват, что сляжет пластичность, усталсстну)3 прочие ста я механические свойства сварных соединений.

Та кип образом, повысить производительность расгизр.^'и« электродного металла, и сявдсвзт?яг»чо скорость сварки, па счет .у-.рси-рэвэ'ния рг».и«ов, без ентнкд як сяуяе<5*ш свойств, кегздгоздо. Поэтому необходим:« поиски путей повыоенш аф^ектипнссти ксглмп-яшшя тепля дуги для увеличения скорости плавления

Поль и задачи рзбота. Целью настоящей работы является гпг.»-исну.е производительности процесса дуговой сворки угловых про» 1»я ниэколегпровакшх сталей за счет более эффективного испоя>яг.»1т-:ч тепла дуги, подводимого к электроду, без повышения полно», >»о-,;> ти дуги.

3 р>б07в высказано предположение, что достижение поетлччеч • ппГ< цел;' м^тно осуществить с поисщы? продольного магнитно г<> ,»,*» •,

позволяющего изменить условия теплопередачи от активного олтна дуги к твердому ыеталлу электрода. Для этого необходимо било ро~ шть следуюд^е задач«:

проанализировать пути повышенна производительности дуговой сварки и оценить основные факторы, определявшее производительность процесса свирки угловых швов;

изучить ьозыоиюсть использования продольного магнитного поля для повышения тепловыделения на электроде с целью ускорения плавления электродной проволоки;

изучить ыаханизм воздействия внешнего продольного магнитного поля на кинотику плавления электрода, процессы переноса электродного металла через дугу, производительность плавления электродной проволоки и на формирование шва;

разработать оборудование и технологию сварки угловых соединений в продольном магнитном поле, обеспечивающий-повышение производительности процесса;

провесам сравнительные испытания ¡мехашыесикх есойсте свар-ннх соединений, хшолненных по старой и попой технолог»«.

Иатодц исследования. Основные аадми работы руиепи путем сочетания теоретических л эксперишнталышх исследований.

Влшш:е внесшего продольного ццгнитиого поля на скорость плавления электродной проволоки оценивали на основе теоретического' анализа теплового баланса па горце электрода, сил, дейсг-вутщих на капюэ алектродного металла, а таю» экспорнменталыш исследований каплепероноса в дуге с помоста скоростной шшо-сьеики на специально спроектированной и изготовленной установке.

Зависимость коэффициента расплавления электродной проволоки of величины индукции магнитного поля,сравнительную оценку структур, микротвордости металла maa и околошовной зоны, механических свойств металла при статическом растяжении, усталостную прочность сварных соединений определяли по стандартная методикам.

Распределение легирующих элементов по зонам сворного соединения определяли методом иинрорентгеноспекгршгыюго анализа на установке МАР-2.

Научная новизна. Установлены основные закономерности влияния продольного магнитного поля на процесс плавления олектродного металла.

Показана возможность пошшаиш производительности процес-

са сварки угловых пвоя из низколегированных столой с помощью продольного магнитного поля.

Предложен и теоретически обоснован механизм воздействия продольного магнитного поля на повышение эффективности тепловой мощности, подводимой к электродному металлу и на кяллеперенос металла через дугу. Под действием дополнительных электромагнитных сил, изменяется форма гадкой капли на терце электрода, что способствует улучшению передачи тепла от дуги к электроду и потягает эффективность использования тепловой мощности дуги.

Выявлены количественные зависимости скорости плавленая электродного металла от величины индукции продольного магнитного поля. Установлено, что с ростом индукции продольного иагкигнего поля до определенного значения, увеличивается скорость плавления электродной проволоки. Увеличение индукции с вше предельного значения практически не влияет ка производительность процесса плавления электродного металла.

Исследовано влияние продольного иагнитного поля на формирование угловых швов и механические свойства.

Новизна технических ресений, разработанных в связи с пополнением настояенх исследований« запущена авторски?! свидетельством на изобретение.

Апробация работа. Результаты работы дологоны на:

пяти научно-технических конференциях 1985-1951,

г. Воронеж;

Всесоюзной конференции "Ноше процессу сварки, наплапчи я газогермических покрытий в машиностроении". 1986, г.Топнрггг;

республиканской конференция "Разработка и внедрение пг:г-рессивнмх снос обол сязрхи и яапларки в машиностроении". г.Алма-Ата.

Публикации. Основные материалы диссертации опубликояанч в шести печати«* роботах, из них о дно авторское свидетель;';~:.

Практическое значение работа, разработана технологи." < -¡си углогых прое из низколегированных сталей, обеепечив-'югзгл '• • вкодше пренз8одитсльности процесса в среднем в 1,4 раза.

Предложена методика расчета оптимальных параметров ррг.;? ' Мпрчи угловых пвоз в продольном магнитном поле. .

Разработан метод расчета сслекоклч» дал геиерироязнич продольного магнитного подл для автоматической сварки под фтг-(.Ч'М углевых ягоа.

Слрсктироваии и изготоазенп провиаиеншо otípaajp сш»роч-ш* голою« дли днукдуровой с парки угяооих швов иосгошх конс'г-рукций.

Технология сиарки углоьах швов » продольном цагмитяои иоде ынедроиа te Боронекексм ксстоьом заводе при изготовлении моста-шх конструкций. Экономический o-[.rpei:T составил 200 rue.-руб. i год,

Обгои я структура рлботц. Диссертация изложенз на Ц? страницам ¡.ш::нполисного текста, состоит из и ведения, иятн глап и ог^-13$х шяодоь. Содержит 31 таблицу, 53 рисунка, список литорс.ту^л, 1<кл*чогм?Ш 67 нянненог-акий и i ¡рил скопил.

СОдаКШШ РАШ'1'ii

Во игодшйй íiíoctiüuahíj aiwyoM-HOcTi. tum, изяо:«ли. цель дисеартацпокноп работу, .тучкея лоукзпй, kffiktinoeirai эндак* ИЗСЧЬ i! Ь.ЧёДрзИК© резулЬТгЛ'Ои.

Гясвз 7. Вухи пови^онпл производительности сварки под фх^сол T?«6poiKíjc соединен^;; из икзколегароваи-liux с талой

Г> работа рассмотроки особенности с~арки угдощх ивоц из »лкойогирошишх сталей и рассмотрено их илкяниь ни пронзвод;;-'ылыюгчи дуговой сварки плавящийся алектродоы.

На осноЕо литературных источников показано, что при свйркь нпокодоифовглшых стало!'!, тепловая мощность дуги и скорость ссгфиа" ограничены из-а« воаиокности образовать! закплочшх стру.:-ЧУР и uu-a и окололоеной sono. С увеличением mobjioctk дуги я скорости cuapsii при постоянной погонной ОИСрГИИ дож» i'üküx с7рук-vyp iioopuCíaei1, что emzaer пластичность и ухудшает стойкое». ufiünnu про -та хрупкого разрушения.

¡!ь ochOBü ¿иаяиза факторов, мшодцих на производи?еяьиос?ь расплавления электродного мзт&пла^оказало, что для по¡лллонпл скорости расплаилошга 'одектроди и уиеиыгоиг.л перегрева иаполь ьлокуродного металле при неизменной moujiocth дуги, необходимо cf^imibcs: к уьсятсти частотц и массы отрицающихся капель.

Усианоилоио, что большое влияние на перенос тепла к киногику штвлыш олзктрода • оказывает то/нцкиа кидкой прослойки кзгду ítипзыил! шгпо;.: на поверхности кашш и тЩоатВ границей: Х'Мдка.н капля-просол они. Для сшшншл теплового «енроти»-яыш при теп-тойередачо от дуги к твердому металлу а л ситро да

и, следовательно, для погогсения скорости плтрлс«»'ч. ^л^чтр^л«. н«-обходимо стрекаться к удопыюют тялшм гзщкпЯ (кчп-

Л)!) .

Рассмотрен« способи сварки, позволивши погасить скорость расплавления электрода без увеличение кссяости дуги, Ото сплркт: модулировашюм токсм, вибрируюмм олектродчртателом (или »ундп-тукои), проволокой, погерхностнс-пхтипиропанной раяли<;дои ,чо~ бавклм!; с увекичеинич вылетом олектродэ, с иегюльчовониом дополнительного присадочного металла. Иокзззш/ п$ст/у№.т>* и недостатки этих способов.

Отмечено, что использование тиших продольных »»згкитных полей для поштнжия э^ектиписсти рлеплакленщ олсктр"."Л. позволяет устранить рчд недостатков, пр.чеупих перечисленном шгя? способам с па рад. Кроме того, продольное магнитно пег о ятвт ряд преимуществ:

1) позволяет бесконтактно упртплять формированием кппяя на торце электрода;

2) не- требует сложного и дорогостоящего оборудо»»нда»;

3) при соответствуЕпвн подборе числя ампер-витков гмектро-мягнктной катугки не требуется управлявших устройств V гшпнич, т.к. хатунху мотмо включать в сварочную цепь послелоячтгльи« о дугой.

Глава ?.. Исследование влияния внешнего продольного магнитного поля на процессы плаэления и переноса электродного металла

Исследовании элмния продольного магнитного поля на расплавления электрода посвящено сравнительно мало рабст, ;>ло работы З.Оснитцера, И.Р.Пацкевича и В.Л.Чсршгаа. Литерзт\т"'"й анализ показал, что механизм воздействия магнитного поля т процессы переноса электродного металла и кинетику пхарло:им электрода практически не изучен, а имеющиеся на этот счет представления. носят в основной качественный характер. Обявпркипн-ним является факт вращения лидкой капли'на торце электрода три сварке в знакопостоянном продольном магнитном поле. Такое вращение вызвано силами, возникающими в объеме капли от взаимодействия радиальной составляющей тока, протекающего по каше, с продольным магнитным полем.

В работе проведена оценка сил, действующих на жидкую каплю, писяпую на торце злектрода,при сварке в магнитном поле.

показано, ччо дс»и»ыи-д» с«я<о№, >«« дс&ши»

лнхлсн эхысерзиштпиы « поверхностного .натекам».

Решение скстшм уриьнвнвк Эйлера ддл случал равномерного ьрас^имд ¡спали па торце электрода вокруг уертдисальной оси мез«" хило наГли урчинеа;ш поверхности капли.

Устаноыеомо, в постоянном продольно;,: иагниме« .иоле усл-ойииьой клили электродного иетбдаа яыиезсл злякпссш&

Ёр&фишд. Получен;..' ццрь^адиа, скязыьаадеа ?авцину лаяли ) с пар;и;иуг„>.цч ,7.;л;,ша сы,ф,хи я цагулуного п&:;;с

гдо ,0" - новорадостног-о >,5.; 1 м,тас4.ш.1ии эле.•су-

родного «зт.злл:! , ¿1' - сяароч1шП ток, р - ьолич1!!'.а 1.'.;,".'1ипч1сц индукции.

Как следует '•'■'-> мрак«»ш (¿Л),для данного очектрода, тол-каш.» уменьшается с усоличсннеи тока и индукции иагннтнсро по;:а. Б с^лзп с «¡к, чао гкдкий и&талг оодидаи* о'ояеа низкой (на 40 &), чем тьердаГ^теплопроьодиоетыа, следует предложила«., что уигшкенне тохшш капли под дейетегсм магдджого поял до,-;;.-но удууукть теплопередачу о? дуги к здедт.рэду.

Эездмке ?еяяоро$ зддвад!, .с учетом тецпоцруцодцоста через гадкую прослойку, позволило определи'?»» адракенкв для коэффициента расплавления (оСР) электродного металла при сварка в продольном иагнитноу поле. ___

где г}1л - кпд нагрева олектродп дугой, Ц - напрлкение на дуге, С - теплоемкость жидкого металла,

ТмХл~ Тбыпаратурц кипения к плавления ¡электродного металла соотютс-шешю,

С„л - сг.рит^а коллега пяаьлшпд электродного цвишяа,

- срадч.гя одгдорачура слекирсдиич штиль. При родмки ааоа оыьии ирлнитссь слуд^ч;:/-' децуцеши:

ма 1!эьерхнос1И ¡¡иисюго пароход;; Ч'.:ьр!;.;:} п '¿'¿дкгл: И1-1ч>л-

ло«) 5>лгч;град>, .'.'адлер-ч. ти::д , р;г.ач.-.чпь-р:"! ура

минхенкд; пи коде} лт-ш киот со с.ог/лщ дуги {И'Отри

(«.таяла раина теиперчтуро кипапяя; основным факторо», унриь/л-vi?;iu величиной теплой« потерь г. нааяо, яяляетси о-з paaut-jsi к продолжительность сущостиопанш na алеитродй.

Аиелиз ьиранэшм {2.2) покг»з.иппот, что с yneumsiiuext ни капли, внсяцей на олвктроде, посьеззетсд эффективность использования тепла, подводимого к одоктрсду, и возрастает кс:>}4ицииг: расплавления.

Экспериментальные исследокжкя процесса плаалешш -хь :е.ч':>-да и кинетики роста капли в цагиитном поло, проведении« с ио-;шц.,ьа скоростной сьенки (кинокамерой CKC-1Ü) подтвердили осис;;.-шв теоретические положения ркботы. Установлено, чти и '■:>>?ttw:~ Kots поле капля нз электроде «¡.-зй? £о.рму зоверу.яч,ети ¿л/.к»к;с,.,,.л spai:,енш.

С увеличением шщ'кцин o.-:.:;.!;.ncJjocc-;i саског, а тол^ан •• к уненшаотся, при а-гся частота т-р-:«« капель с алсасг'пода i.с-тает.

Эксперишятолькыэ иссладогшт идм/ш ovo ц,},>,; •■:<

коэффициент рзсплаилешк зг.окчродч .кал различии/. токмь ХОСО Л) и диаметром электрод* (:?-5 :■•») показали (рис.), чао зависимость коэффициента расплавления электродной проводе::!! с; индукции магнитного поля носит характер иаешюнп.;: при уц,*личе~ кии индукции до 40 мТл наблидаетсл линейный рост хоэЗДицкаитг!, дальнейаее увеличен:» индукции практически не влияет на производительность плавления электрода.

Наибольшее влияние магнитное поле оказнваот при горзнни дуги на прямой полярности (производительность возрастает в 1,0 раза), наименьаее - при горении дуги на обратной ноллрнос-ти (в 1,3 раза), При питании дуги переменным током производительность процесса плавления увеличивается в 1,4 раза.

Fl работе проводили оценку термического кпд расплавления электродной проволоки. Установлено, что при увеличении индукции до 40 м'Гл, термический кпд возрастает о среднем на 30

Глача 3. Отработка опытной технологии сварки углчпр. иво» на поашееншпе скоростях м щх>цолы№ нагннтиом поло

iln основе чеоротичекких и экспериментальных резудь

огфьдплонм сцтим.чл! HUC; pi>.V,Ht:>J сзаркн з'глових !tn>üh, O lli

опеспечИ|Кп:т нанОолымую екорлечь рааплавлс-ннч олекгрH/aoi'j •ютччла и CKopocih сн!зп;гц ¡jjiH [', - 40 ;,|Гл бг-з лоигг*ни»

¿.с Р.О

18 16

14

12

22

£0

16 16

14

12

"74 /Ч 1

У-"

0> 2 мм

\

V л— ч. * 1

1

I-

7

0*4 мм

34

±

О 20 40 60 80 В, ыТл 0 20 40 60 80 В, нТл

22 20 18 16

14

• 12

Г

0,= 5 км

У/Луж

о 20 40 60 80 в, мтя о 20 40 60 ©о

Рис. Зависимость коэффициента расплавления электродной проволоки от величины индукции внешнего продольного магнитного поля для различных диаметров электрода: I - прямая; 2 - обратная полярность о-! » 200 а; д-1 = 300 а; □-! = 400 А; 0-1 » 500 а; 0-1 = 600 а; д-1 700 а; 0-1 = 600 а; = 900 а; х-1 = 1000- А

Ь'СЛ );о1щое?и дуги.

Разработала конструкция олоктроиагшта, сбоснечивйкг.ш г» -норарованив продольного магнитного паял п зоне горения .ну! п па 100 мТл (с попорешшй составяяюирй но боло« Ь ;'•) с уий*о>;ннй>и,1 ■рсссопшше-и им'тгтого потопа в осномдем мат.млз.

ЗиспершдаАгалшоо опрсоиоашю р&счотных рекньов «ьчоаатич«-скпЯ сварки псд флисои в иагиитном поло угяоьих ивов км&т«:1И 6-0 ни а лзборз'/горшдс условиях понизало, что по ынишйму виду, формированию и ткрсетруктурв ши, гмаспттт л н.чгнатном молг», йрячтачесхи ив о-шишится ог вноь, «олучскшх но ойичноП гвхт~

до гш!.

Глава 4. Разработка проныаивтюго оборудок..шч дм

дяухаугопой аБТОН.тгическоЯ сварил под фкисои ганролых соашжчшГ; ? продел?. упчпншем пш-.о

Б изетонцзе ьрг-.чя протяжении;: г.:л (10-1? и!-стру:;;\чИ гс мпгнсологпроЕпншк с-.'алзЯ (¡Ь/ЛМД, !.КСПД) ы;ио.-:;ч-яьтонат;; ¡гской сь-.ор'.'оП под

Дч.ч 1 под И^ссч г; н^ппкнеп ас.-;'

пол«»*«»! рзеч-л и \тр-*;<5отш вчинит а.чактро:' ч'нито'л,

иоторие шжчаптс.ч пооло.п«натглы«о с дугой ,< ок.чрочну;) шчт. и ~о;, полнот гжорпроплть » пои о сиаркн нндукцил ие:1;5ч::но11 до [00 мТя п дванааонй токов до {ООО Л.

Основные шшзрутившо особенности злек'/ромт-лн'/м» чйнтсн я слепуп^йч; з яи:хиоЯ части сердечника,:ия уменьшении Р'сссинании ипгшпного Потока и эллмштн евйр*1»ле»к>3 г.еттрук-ции, с д;1ь:'стряль!10 протиэопожшш сторон вшюанеш цт скоса; ,ги;я изкекснич "длины нилота сердечника из клгуши, с цзлъ:з рз-гул1гро»тп:я ь-еличш.и индукции тттного полл зон« сваргсч •Зс-з иамешяши числа ниткоп, прэдусмотрзио пброМ'Дизиив огекгро-цчпштноп к.-п'угаш; лдо.\'Ь е^рд^тч!;;; с ¿щемппй л заданном по.чо-■¿'.011111!.

Предвлригвлътя сбха-гка ин аеутазгаигс скоростях яичетта зинодской кснструкцчн нч ¿язв АДГ-1002 дик двухдуговой с&йркя тапропих соединят^ кшпчлл его непрнснспоЗдашоет.ъ я уайотя на поргг.зекн.их скоростях. Из-за шсокоро расположения центра тижесш относительно залез«» и больиого сопротивления хачешю в копирукв$« роликах,резко нарукпется плавность у ода явтечта. НораяноНорность норенацения пптоматп приводит к нчрупг-пио качественного формиропагнш швов но длине «оодинегш. Дпч устрл-

нешм отих Недостатков Сила проведена модернизация автомата. ¡Изменена конструкция и увеличены габариты ведомых конических колес, -«'то позволило снизить сопротивление при движении каретки. С цель») повышения устойчивости автомата при начале его движения и остановке изменена компоновочная схема крепления к автомату кассет с электродной проволокой, что позволило переместить центр тяжести и более низкую точку. Для улучшения генерирования магнитного поля в дуге бронзовые сварочные мундштуки заменили на стальные сердечники с электромагнитными катушками.

Проведено испытание оборудования для двухдуговой сварки угловых швов в магнитном поле. Ькли сварены ортстропные плиты, которые представляют собой горизонтально расположенный лист из стали ЮХСНД толщиной 12 мм размерами 3,5x12 м,с приваренными к нему пятью продольным» вертикальными ребрами. Испытание показало надежность работа автомата и качественное формирование угловых шов.

Глава 5. Структура и свойства швов, озаренных в магнитном поло

Мостовые конструкции относятся к разряду ответственных изделий. Поэтому для обеспечения высокой надежности при эксплуатации таких конструкций, СБаркые швы должны обладать высокими пластичность» и прочностью'особенно при знакопеременных циклических нагрузках.

Испытания на статическое растяжение и исследования пластичности проводили на цилиндрических образцах по отраслевой методике. Заготовки образцов вырезали непосредственно кз сварных ебов. Исследования 5!д50лкяди на разрывной'машин© Р-5 (не менее шести образцов на каждую точку).

Усталостную прочность сварных швов исследовали на плоских образцах с поперечным (по отношении к ивам) приложением переменной нагрузки на установке ХШ1-50 иш менее пяти образцов на -кп^пую точку!. Усталостную прочность исследовали при частоте иагруления 10 Гц на базе 2-¡Оь циклов и коэффициента ассииетрии цикля 0,25, что соответствует работе реальной конструкции. Выполнен сравнительный анализ твердости -(на прибор? '14-8) и мик-рлтвердости (на установке ПМТ-3), макро- и микроструктур« (Мс'Лт1?5). Еыл исследован химический состав (М1С-4) к распределение логирупиик элементов и серн по сечению металла сад. Ре-яультяты механических испытаний приведсии в таблице. Как следу-

ст из полученных окснерименталышх данных, представленных в лицо, механические свойства швов, выполненных в магнитном поли, не ниже, чем при обычной спзрке.

Таблица

Результаты механических испытаний свнрных яков

Рекими и механи- j j j _ческие cböüct— j I, , U, j V

Сварка

ua швов

! А !

В |м/ч

_-1------,---

Vet,\ 6„\ QB,\ ö„'\

и/ч ! Ulm! iilh ! % ! ! < ! !

По "заводской технологии 400 30 I'rO 26 545 625 24 5Г

В магнитном поле 400 30 232 36 545 ¿:0 24 53

Примечание: Электродная проволока Cu-DBA диаметром 2 jju.

Циклическая прочность свдршх соединении, вииолнош-шх з магнитном поле пошшоод на 10-15 % .Твердость и пикротпардостъ сварных соединений практически но отличайтел друг от друга.

Установлено, что при сварко в магннтнон поло умеиы&юю»» по сравнение с сугаствуигдай тохнзчоги&й, потери некоторая ало-центов, входнцнх п металл вва. Иапримор, потери кремнии, наколи И хрома снижаются на 10-15 В работа высказано преднодо)«;--нив, что ото связано с уменшенпем перогрова капли и сварочной ванны пеледсгшио эхокгронлгшпного яерамепнвтт расплаалойного металла.

Расчет экономической эффективности двухдуговой сварен доказал, что :i;i счет пошгаеннн скорости сварки и магнитном поле бея увеличения полной мощности дуги, приведенные затрата на один погошшй метр ива уменьшаются с 2,87 руб. до 2,03 рублей.

Опитно-прошлиленноа опробование разработанной технологии при изготовлении стальных конструкций постов из низколегирован-них сталей на Воронежском мостовом заводе дало удовлетворительные результата. Ожидаеми/l годовой экономический аффект от внедрении новой технологии составляет 200 тыс.рублей в год, что подтверждается актом опытно-прсмыпленного опробиаания.

ОСНОВНЫЕ ШБОДь!

I.. Наиболее рациональным направлением повышении производительности аитоматической сварки под флюсом угловых швоп является увеличение» зф^пктипносаи расплавления электронного метила

оя счет увеличения кпд расплавления электрода дугой без увеличения полной мощности дуги.

2. Внешнее продольное магнитное поле позволяет повысить кооф-фипиент расплавления электрода при неизменной тепловой wosjíqctk дуги при сварке на прямой полярности примерно на 50 %> на переменном токе на 40 на обратной полярности - на 30 %.

3. При сварка в продольном магнитном поле,за счет снижения перегрева и теплоизолирующих свойств капель электродного кетп.тла, повишлотся термический кпд расплявления электрода в среднем на 30 %. '

4. Полеченные аксперикентальные зависимости, а также выражение для определения коэффициента расплавления электродного металла в продольной магнитном поле, позволяют вабрась оптимальный режим сварки угловых авоз, который обеспечивает наибольшун спорость расплавления электродного металла и дает возможность получать ивы с удовлетворительным формироесни««.

5. Разработана конструкция электромагнитов и приспособлений для сварки углошх пвов в продольном магнитном поле. Конструкция электромагнита защищена авторским свидетельством.

6. Разработанная технология сварки угловых швоз соединений »is ниэколегнровпшшх сталей позволяет повысить производительность процесса ъ среднем.о 1,4 раза.

7. Механические свойства сваршга соединений, выполненных во рпешнем продольном магнитном поле, повышаются на 10-15 % ло црагнента с обычной сваркой.

0. Опытно-промыщенноо опробыввние разработанной технология сварки дало удовлетворительные результаты, промышленная реализация которых позволяет получить годовую экономию сколо

200 тыс.рублей. ■

Основные положения диссертации опубликованы в слепувадтх работах:

1. Болдырев i.М., Биржев В.А., Уэриых A.D. Повышение эффективности процесса плавления электродного металла при сварке под плюсом. В сборнике "Новые процессы сварки, наплавки и гояотер-мнческих покрытий а машнностроен»ш*//Тсэнсы Всесоюзной нэучно-тохнической конференции. iSQö, Таганрог, с. 25.

. ?., Технология сварки угловых ииов мостовых конструкций в продольном магнитном поле. Болднрcs A.M., Ьиргел H.A., Чер-нчх A.B., Гробепчув В.Г. В сборнике "Разработка к внедрение

TS

lu

прогрессивных способов сварки и наплавки в хггшюстросНИн'У/Гез;!-си республиканской научно-технической конференции. Алма-Ата, l'Jijü,

C.9Ü-99.

3. Болдырев А.Ц., bipsea В.А.', Чершх A.B. Повиаешш производительности расплавления электродной проволоки при сварко в продольном иагнитнои поле// Сварочное производство. 1989, У 4. С.16-19.

4. Усталостная прочность сварных угловых швов, выполненных в продольной иагнитнои поло/ Болдырев А.П., Бчржвв В.А., Черных A.B., Гребенчук В.Г.// Сварочное производство. 1990, 1? 9. С. 8-9.

5. Ь'олдмров A.Ü., Ьиржзз Б.А,, Черных A.B. Особенности плав-лонил электродного иаталла при сваряо во внесшей продольной иагнитнои поле// Сварочное производство. 1991, № 5. С.28-30.

6. Горелка для сварки ыарнитоупр«вллвмоп дугой. Ьолдарей А,У. Еиржев В.А., Черных A.B. и Др. A.c. I? I3Ö26I4 (СССР).

Подписал к печати 20.03.'.*;; г. M'Oi.riaT (¡0 х «4 I/ 1в Объем I п.л. Тщтж 100. Пак. ji 8.L

Отпечатано на ротапринта Норогюясского инженарцо-отроиташ'гаго института, г.Воронеж, ул.20-Летия Октября, '84