автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Разработка и исследование процесса сварки в CO2 в щелевую разделку при импульсном питании

На правах рукописи

Крампит Андрей Гарольдович

РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА СВАРКИ В С02 В ЩЕЛЕВУЮ РАЗДЕЛКУ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ПИТАНИИ

05.03.06 - Технологии и машины сварочного производства

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Красноярск 2003

Работа выполнена в филиале Томского политехнического университета

в г. Юрге

Научный руководитель

кандидат технических наук, доцент Князьков А.Ф.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Крушенко Г.Г.

кандидат технических наук, доцент Смирнов А.Н.

Ведущая организация -

Открытое акционерное общество «Юргинский машиностроительный завод»

Защита состоится «16» сентября 2003 г. в 1400 на заседании диссертационного совета К 212.098.01 при Красноярском государственном техническом университете по адресу: 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, 26, ауд. Г 2-70.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Красноярского государственного технического университета.

Отзыв на автореферат в двух экземплярах с подписью составителя, заверенные печатью организации, просим выслать по указанному адресу на имя секретаря диссертационного совета.

Автореферат разослан «17» июля 2003 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета К 212.098.01 кандидат технических наук, доцент ^ I Е.А.Сорокин

{ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Технология, связанная с уменьшением объема наплавленного металла при сварке за счет сокращения площади разделки кромок, т.е. сварка в щелевую разделку, является рациональным направлением повышения работоспособности сварных конструкций при их высокой экономической эффективности.

Однако у существующей технологии сварки в щелевую разделку есть ряд существенных недостатков, которые снижают возможность ее широкого использования. Одним из проблемных вопросов является вопрос устаревшей технологии процесса сварки. Совершенствование технологических приемов должно проходить в тесной взаимосвязи с созданием новых способов сварки и оборудования для их реализации.

Поэтому проблема разработки новых способов сварки и средств, которые предоставляли бы более широкие возможности для автоматизированного управления проплавлением, является на сегодняшний день актуальной.

Сварка, с помощью которой возможно решить ряд технологических задач, а именно, снижение разбрызгивания, управление переносом электродного металла, управление формированием шва, улучшение технологии сварки в щелевую разделку, возможность выполнения сварки во всех пространственных положениях, улучшение качества сварных соединений, уменьшение вероятности образования дефектов - это импульсно-дуговая сварка. Наиболее перспективным в данном направлении является способ импульсно-дуговой сварки в среде углекислого газа длинной дугой (импульсное питание сварочной дуги). Сварка при импульсном питании сварочной дуги характеризуется большой пространственной устойчивостью и малой подверженностью к внешним возмущениям. Однако малая изученность процесса, сложность и несовершенство устройств не позволяет широко применять данный способ сварки.

Поэтому создание устройств, обеспечивающих более совершенную технологию процесса сварки, также является перспективным направлением в развитии сварочного производства.

В соответствии с этим в диссертационной работе проведены исследования по разработке технологии и оборудования для автоматической сварки в среде углекислого газа в щелевую разделку плавящимся электродом при импульсном питании сварочной дуги.

Целью данной работы является разработка технологии сварки при импульсном питании в среде углекислого газа в щелевую разделку и средств ее реализации с автоматическим управлением сварочными процессами.

Научная новизна:

впервые предложена модель движения жидкого металла сварочной ванны при импульсном питании в щелевую

взаимосвязь между параметрами импульса и в

С.Петербург

с.иетероург ..у

оэ зюЗНУ/

сварочной ванне;

разработан способ импульсно-дуговой сварки, позволяющий улучшить формирования облицовочного шва;

разработано устройство для дозирования энергии, обеспечивающее равный размер переносимых капель электродного металла;

разработано устройство, позволяющее снизить класс используемых тиристоров и конденсаторов, и повысить элекгробезопасносгь модулятора;

разработано устройство, в котором балластный реостат заменен системой с комбинированной модуляцией во время паузы, обеспечивающее устойчивость процесса горения дуги и стабилизацию сварочной ванны в паузе;

использование процессов перезаряда в коммутирующем контуре повышает устойчивость горения сварочной дуги и улучшает процесс переноса электродного металла.

Практическая ценность работы.

1.Разработана и внедрена в производство технология процесса сварки в С02 при импульсном питании в щелевую разделку;

2.Разработан, запатентован и рекомендован для применения способ импульсно-дуговой сварки.

3.Рекомендованы параметры режимов сварки во всех пространственных положениях и в щелевую разделку при импульсном питании сварочной дуги.

4.Разработано, запатентовано и внедрено в производство устройство для дозирования энергии.

5.Разработана, запатентована и применена в модуляторе ИРС-1200АДМ искусственная формирующая линия.

6.Разработана, апробирована и рекомендована для применения система с комбинированной импульсной модуляцией во время паузы.

7.Разработано, запатентовано и рекомендовано для применения устройство для сварки.

8. Даны рекомендации по настройке системы импульсного управления.

На защиту выносятся следующие основные положения:

1. модель движения жидкого металла сварочной ванны при импульсном питании в щелевую разделку;

2. технология процесса сварки при импульсном питании в щелевую разделку;

3. способ импульсно-дуговой сварки, улучшающий формирование облицовочных и корневых швов;

4. устройство для дозирования энергии, позволяющее стабилизировать размер переносимых капель;

5. устройство с искусственной формирующей линией в коммутирующем контуре;

6. устройство с системой комбинированной импульсной модуляцией во время паузы;

7. устройство для сварки, позволяющее использовать внутренние коммутационные процессы при переносе электродного металла;

8. результаты теоретических и экспериментальных исследований при импульсном питании в углекислом газе.

Апробация работы. Результаты данной работы заслушивались на: XI-й научной конференции ЮФ ТПУ и ЮЦ РИА - Юрга, 1998г.; XII-й научной конференции, посвященной 50-летию г. Юрги - Юрга, 1999г.; ХП1-Й научно-практической конференции филиала ТПУ, посвященной 100-летию начала учебных занятий в ТПУ - Юрга, 2000г.; XIV-й научной конференции, посвященной 300-летию инженерного образования в России - Юрга, 2001г.; VIII-й научной конференции, ТПУ - Томск, 2002г., региональной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении» - Юрга, 2002г.; VIII-й Международной научно-практическая конференция студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» - Томск, 2002г.; 1-й Международная научно-практическая конференция «Современные проблемы в машиностроению) - Томск, 2002г.; 2-ом научном семинаре Юргинского филиала Томского политехнического университета, Юрга, 2002г.; 2-ой Международной конференции «Современные проблемы в машиностроении» - Томск, 2003г.; Всероссийской научно практической конференции «Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении» - Юрга, 2003г. Материалы по теме диссертационной работы опубликованы в журнале «Автоматизация и современные технологии», статья «Особенности импульсного управления процессом сварки длинной дугой в углекислом газе», №9, 2002г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 22 научные работы, в том числе 4 патента на изобретения.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы (165 наименования) и приложения, содержит 172 страниц машинописного текста, включая 81 рисунок и 8 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель, научная новизна и практическая значимость работы, изложены основные результаты, выносимые на защиту.

В первой главе выявлены проблемы, возникающие при дуговой сварке. Рассмотрены причины появления дефектов и поведение расплавленного металла под действием сил, возникающих в сварочной ванне в различных пространственных положениях и в щелевую разделку. Рассмотрена сварочная ванна как объект управления. Рассмотрены существующие модели сварочных ванн, предложенные для дуговой сварки плавлением. На основе работ российских и зарубежных ученых проведена классификация способов удержания сварочной ванны в положениях

отличных от нижнего.

С учетом литературных данных сформулированы цель работы и задачи исследований.

Во второй главе для разработки модели движения жидкого металла сварочной ванны были учтены особенности импульсного питания, а также выявлены рациональные области управления формированием сварочной ванной.

Схема процессов плавления, переноса электродного металла и движения жидкого металла сварочной ванны при импульсном питании длинной дугой в нижнем положении представлены на рис. 1.

Во время паузы сварочный ток ограничен 10-30А, поэтому на поверхность сварочной ванны воздействует сварочная дуга, площадь и сила воздействия которой не велики. В результате поверхность сварочной ванны имеет не большое углубление под дугой (рис. 1.1). Вместе с ростом сварочного тока возрастает воздействие сварочной дуги на поверхность сварочной ванны. Жидкий металл сварочной ванны, вытесняясь из-под дуги, начинает движение в хвостовую часть (рис 1.2). На рис. 2. схематично изображено движение сварочной ванны на интервале импульса. При увеличении силы тока в импульсе столб сварочной дуги увеличивается, вместе с ним увеличивается катодное пятно на сварочной ванне, а соответственно, и площадь приложения силы Рд, которая пропорциональна квадрату силы тока. В сварочной ванне кроме вращательного движения расплава возникает поток металла из-под дуги в хвостовую часть сварочной ванны. Данный поток, сталкиваясь с возвратным потоком, образует возмущение поверхности сварочной ванны (образование волны).

Так как преобладает поток, направленный из-под дуги, то возмущение (волна) поверхности движется к периферии сварочной ванны. Во время импульса к объему металла сварочной ванны, движущегося в хвостовую часть, добавляется металл с зоны расплавления. Перегретый расплавленный металл, двигаясь вдоль фронта кристаллизации, вызывает переплавление металла зоны кристаллизации. Тем самым, обеспечивается пульсирующий характер расплавления и кристаллизации.

Схематично движение жидкого металла ванны в момент отрыва капли представлено на рис. 3.

Расплавленный металл сварочной ванны вытесняется из-под дуги в хвостовую часть, так как, расширяясь, дуга захватывает почти всю фронтальную часть сварочной ванны. После отрыва капли электродный металл продолжает плавиться. Образовавшаяся (новая) капля электродного металла увеличивается в размерах и под действием сил давления дуги начинает оттесняться от соосного положения с торцом электрода. Капля электродного металла, перемещаясь в столбе дуги по направлению к ванне под действием силы тяжести, электродинамической силы, ударяется о поверхность сварочной ванны (рис. 1.3).

Схематично движение ванны в момент контакта капли с поверхностью сварочной ванны представлено на рис. 4.

При снижении сварочного тока (в паузе) объем расплавленного металла сварочной ванны, ранее вытесненным давлением сварочной дуги, во время импульса под действием силы тяжести стекает по фронту кристаллизации под сварочную дугу. Движение ванны на интервале паузы схематично представлено на рис. 5.

Во время обратного движения расплавленный металл интенсивнее кристаллизуется вдоль фронта кристаллизации. Затем следует пауза, во время которой сварочный ток ограничен в пределах 10-30А. Во время снижения сварочного тока под действием силы тяжести расплавленный металл сварочной ванны совершает возвратное движение под сварочную дугу. После выравнивания капли на торце на дугу накладывается следующий импульс сварочного тока (рис. 1.4).

Процессы плавления, переноса электродного металла и движения жидкого металла сварочной ванны при импульсном питании длинной дугой в щелевую разделку представлены на рис. 6. При сварке в щелевую разделку во время наложения импульса металл сварочной ванны вытесняется из-под дуги в хвостовую часть, а также в стороны, захватывая кромки разделки. Сварочная дуга с увеличением амплитуды тока расширяется, захватывая стенки разделки, тем самым, улучшая сплавление металла шва с основным металлом. При возвратном движении жидкого металла сварочной ванны в паузе образуется вогнутый мениск.

Жидкий металл сварочной ванны при импульсном питании длинной дугой плавящимся электродом в С02 совершает колебательные движения. Частота колебаний ванны при импульсном питании зависит от частоты накладываемых импульсов, а амплитуда колебания от длительности и амплитуды импульса.

Таким образом, данная модель позволяет объяснить специфику процесса импульсного питания и использовать ее применительно к сварке в узкую щелевую разделку и в различных пространственных положениях, а также объяснить механизм измельчения зерна в сварном шве при импульсном питании сварочной дуги, и в конечном итоге, избежать появления дефектов, возникающих при сварке.

В третьей главе рассмотрена работа системы импульсного питания, с помощью которой проводились все дальнейшие исследования процесса сварки в различных пространственных положениях и в щелевую разделку.

Предложена методика исследования, которая заключается в следующем. На образцах размерами 300x150x12мм проводили заполнение канавок переменной величины Ь=7-18мм (рис. 7). Сварку выполняли в углекислом газе проволокой Св-08Г2С 0=1,6мм с импульсным питанием сварочной дуги. Расход углекислого газа, вылет электрода, скорость сварки и скорость подачи электродной проволоки поддерживались постоянными и составляли, соответственно, 15л/мин, 20мм, 15м/ч и 270м/ч. Сварку начинали как с узкой, так и с широкой стороны разделки. После сварки образцы разрезались через равные промежутки длины, и делались микрошлифы. По

полученным микрошлифам замерялись поперечные размеры швов и зон термического влияния.

Для определения ширины разделки проводились эксперименты на режимах:

а) частота импульсов ^ЗОГц, длительность импульса 1=1,5мс;

б) частота импульсов Т= 110Гц, длительность импульсов 1=2,5мс.

На рис. 8 приведены фотографии макрошлифов сварного шва и микрошлифов наплавленного металла и линии сплавления. При уменьшении ширины разделки структура наплавленного металла измельчается и становится более однородной, как в центре шва, так и возле линии сплавления. Однако размер зерна в зоне перегрева резко увеличивается, что и демонстрирует рис 8.

На рис. 9 приведены размеры зон перегрева и нормализации в зависимости от ширины разделки. При увеличении ширины разделки в районе 12мм наблюдается увеличение ширины зон в 1,5 раза.

Также можно отметить, что формирование шва на частоте 110Гц происходит более стабильно. Это можно объяснить коротким временем воздействия импульса тока на сварочную ванну в щелевой разделке.

Были проведены исследования по определению скорости сварки по той же методике. Параметры сварки: <1ЭП= 1,6мм, вылет Ьэл=20мм, Упод=270м/ч, ширина разделки Ъ=10мм. Скорость сварки меняли ступенчато: Ут=\5м/ч, Усв=20м/ч, Усв=25м/ч, Усв=30м/ч, Усв=35м/ч. Макрошлиф сварного соединения, микроструктура металла шва и ЗТВ представлены на рис. 10.

При увеличении скорости сварки свыше 35м/ч резко ухудшалась устойчивость сварочной дуги. Процесс сварки протекал при большом разбрызгивании электродного металла. Поэтому дальнейшее увеличение скорости сварки было нецелесообразно.

При скорости сварки менее 15м/ч за счет увеличения высоты наплавляемого металла происходит нарушение процесса сварки. При дальнейшем увеличении скорости сварки процесс принимает более стабильный характер. Структура наплавленного металла с повышением скорости сварки изменяется, становится более измельченной. Это можно объяснить уменьшением объема сварочной ванны, увеличивающимся силовым воздействием сварочной дуги на сварочную ванну (так как уменьшенный объем сварочной ванны легче перемещать при одном и том же импульсе сварочного тока), более интенсивным охлаждением сварочной ванны, меньшим временем пребывания сварочной ванны под действием высоких температур.

Протяженность зоны перегрева и зоны нормализации уменьшается, так при скорости сварки 15м/ч средняя протяженность зоны перегрева и нормализации составили соответственно 1,3мм и 2,86мм, а при скорости ЗОм/ч - 0,53мм и 0,9мм (рис. 11).

□н

Рис. 1. Осциллограммы и кинограммы процесса сварки при импульсном питании в нижнем положении

\\

паспляжлет

Рис. 2. Движение жидкого металла ванны на интервале нарастания

Рис. 3. Движение жидкого металла ванны в момент отрыва капли

Рис. 4. Движение жидкого металла ванны в момент контакта капли и сварочной ванны

Рис. 5. Движение жидкого металла сварочной ванны на интервале паузы

Рис. 6. Осциллограммы и кинограммы процесса сварки при импульсном питании в щелевую разделку

12

1

}= 18}

+

1= 18

+ ;

!= 18}

♦ 1

Г1 18}

10

Рис. 7. Образец с канавками переменной ширины

Рис. 8. Макрошлиф (увеличение* 1) сварного шва и микрошлифы (увеличение* 100; компьютерное увеличениех0,4) наплавленного металла и зоны перегрева.

12 13 Ь,мм

Рис. 9. Зависимость протяженности зон перегрева (2) и нормализации (1) от ширины разделки

Рис. 10. Макрошлиф (увеличение><1) сварного шва и микрошлифы (увеличениехЮО; компьютерное увеличениех0,4), наплавленного металла, зона сплавления.

I, мм

3,50

3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50

°'00 х/ ,

15 20 25 30 м/ч

Рис. 11. Зависимость протяженности зон перегрева (2) и нормализации (1) от скорости сварки

ЛшЩВ

„ Л5 мШШ

Рис. 12. Микроструктура металла шва (увеличениех 100; компьютерное увеличение><0,4)

* • '-V,

Рис. 13. Зависимость протяженности зон перегрева (2) и нормализации (1) от частоты следования импульсов

120 'Гц

300 "срА

Рис. 14. Зависимость глубины проплавления (Нв), ширины шва (В) и выпуклости шва (Е) от среднего значения тока: Уп=500м/ч; Усв=25м/ч

Нв,В,Е,мм 20

15

в

гПТ

4 Нв

>Е

6 8 10 12 14 1мс

Рис. 15. Изменение глубины Рис. 16. Изменение глубины

проплавления (Нв), ширины шва (В) проплавления (Нв), ширины шва (В)

и выпуклости шва (Е) в зависимости и выпуклости шва (Е) в зависимости

от частоты импульсов: 1ср=200А; от длительности импульсов:

Уп=500м 1ср=200А

l.hs.b.e.mm

30

i l

в

X нв

У е —

25 20 15 10 5 0

О 40 80 120 160 200 « Рис. 17. Изменение длины (L), глубины противления (Нв), ширины шва (В) и выпуклости шва (Е) в зависимости от угла пространственного положения: Уп=270м/ч; Усв=30м/ч; ^60Гц; t=7,5MC

bi=20-30a

VB

Рис. 18. Эпюры тока и напряжения при импульсно-дуговой сварке: 1и- ток импульса; 1г- ток нормально горящей дуги; 1„- ток паузы; ип- напряжение паузы; ии- напряжение импульса; иг- напряжение нормально горящей дуги; V время импульса; V время горения нормально горящей дуги; V время паузы.

+ таз

-N-

-КЗ-

7Ü.

4D1¿ ^

V 1 f /1 t

■ .i__ tf

о- t

1

Рис. 19. Схема датчика отрыва Рис. 20. Эпюры токов и напряжений капли в процессе работы датчика

14 фиксации момента отрыва капли

^ 2

- -У1>2

I \

I

"I,

Ув7

щ

Рис. 21. Схема силовой части модулятора с искусственной формирующей линией с импульсной модуляцией во время паузы

Ъ

\

Л.

Рис. 22. Форма импульса при Рис. 23. Изменение тока и

разряде искусственной напряжения при комбинированной

формирующей линии и разряда импульсной модуляции конденсатора

Рис. 24. Схема замещения системы питания с комбинированной импульсной модуляцией: Ь - индуктивность дросселя в сварочной цепи, УБ - диод, Ед - противоэдс, и0 - напряжение холостого хода источника

140 120 100

Г«2| Ц["Ц |

Р*4 > Л

ЯцТ < |цТ < Гтч > <

N

О 5 10 15 20 25 30 35 ив

Рис. 25. Статические Рис. 26. Внешние статические

характеристики разомкнутой САР характеристики замкнутой САР

Однако повышение скорости сварки выше 25м/ч характеризуется укрупнением зерна в зоне перегрева. Видимо это объясняется тем, что при сварке на больших скоростях в связи с уменьшением объема сварочной ванны движение жидкого металла сварочной ванны меняет характер. Однако при сварке в вертикальном положении данного эффекта не обнаружено в связи с тем, что сварочная ванна, подтекая под дугу, ограничивает тем самым ввод тепла в основной металл.

Для металлов, подверженных термическому циклу, сварку в нижнем положении рекомендуется выполнять на скоростях до ЗОм/ч для предотвращения охрупчивания металла в зоне перегрева.

Также были проведены исследования по определению частоты следования импульсов. Параметры сварки составили: (!,„= 1,6мм, вылет Ь,л=20мм, Упод=270м/ч, Усв=20м/ч, ширина разделки 10мм. Частоту накладываемых импульсов сварки меняли ступенчато: £=40Гц, ^60Гц, ^вОГц, ^120Гц. Микроструктура сварного шва представлены на рис. 12

При сварке на высоких частотах процесс принимает более устойчивый характер. Шов становится мелкочешуйчатым. Зона термического влияния в среднем не превышает 1,0мм, наплавленный металл имеет более измельченную структуру, непосредственно перед линией сплавления кристаллы наплавленного металла имеют направленный рост и укрупнение размеров зерна. Линия сплавления выражена неярко, укрупнение зерна в ЗТВ невелико.

Протяженность зоны перегрева и зоны нормализации уменьшается с повышением частоты. Средняя протяженность зоны перегрева и нормализации составили соответственно 0,6мм и 3,2мм (рис. 13).

Проведенные исследования показали, что рекомендуемый диапазон частот при импульсном питании сварочной дуги в щелевую разделку достаточно широк и может составлять 30-110Гц. Также проведенные исследования позволяют рекомендовать применение импульсного питания сварочной дуги в С02 для сварки металлов, подверженных термическому циклу.

Для экспериментального изучения влияния параметров режима сварки при импульсном питании в СОг на условия нормального формирования шва были проведены исследования процесса сварки в различных пространственных положениях. Динамический характер сил, действующих на ванну при импульсном питании дуги, определяет изменение параметров противления. Увеличение глубины и площади проплавления в импульсном режиме связано с тем, что оттеснение жидкого металла в хвостовую часть ванны происходит под действием повышенного давления дуги в момент действия импульса. При этом уменьшается величина жидкой прослойки под дугой, увеличивается глубина проплавления.

Значительное влияние на проплавление основного металла оказывает среднее значение тока. Так, при увеличении среднего значения тока увеличивается силовое давление дуги и скорость полета капель, что

способствует увеличению параметров проплавления (рис. 14).

Однако чрезмерное увеличение амплитуды импульса приводит к нарушению формирования металла шва в виде выплесков и наплывов.

Влияние величины среднего значения сварочного тока на формирование швов в вертикальном и потолочном положениях наиболее существенно. Так, при сварке в вертикальном положении, увеличивая сварочный ток, можно достичь такой величины погонной энергии, при которой жидкий металл сварочной ванны под действием возросшей силы тяжести начнет стекать, опережая дугу.

При этом заметно уменьшается проплавляющая способность дуги, вследствие увеличения толщины жидкого слоя металла под дугой. Стекание ванны отрицательно сказывается и на стабильности горения дуги. При сварке в потолочном положении формирование шва до определенного значения сварочного тока протекает удовлетворительно. При дальнейшем увеличении среднего значения сварочного тока масса ванны становится больше критической, жидкий металл под действием возросшего давления дуги вытесняется в хвостовую часть и вытекает.

Немаловажное влияние на геометрические размеры шва и его формирование оказывают параметры импульсов. Для выяснения их влияния на геометрические размеры шва производилась наплавка валиков в нижнем положении. Размеры наплавленных валиков определялись в зависимости от длительности импульсов и частоты их следования.

Влияние частоты следования импульсов на глубину проплавления, ширину шва и высоту усиления показано на рис. 15. Зависимость размеров шва от длительности представлена на рис. 16.

С увеличением длительности импульсов тока глубина провара, усиление шва и ширина шва первоначально увеличиваются. Дальнейшее увеличение длительности увеличивает рост ширины шва и практически не оказывает влияние на глубину проплавления и усиление шва, что можно объяснить перераспределением энергии импульсной дуги. Стабильный перенос обеспечивается в широком диапазоне сочетаний длительности и частоты импульсов, но для снижения возмущающих воздействий на расплавленный металл ванны предпочтительными являются импульсы с минимальной длительностью и большей частотой.

Для изучения влияния угла пространственного положения на форму сварочной ванны проводили эксперимент согласно разработанной методике при различных пространственных положениях, но при одинаковых параметрах сварки: 1Ф=200А, Уп=270м/ч; У^ЗОм/ч; £=60Гц; 1=7,5мс.

Зависимость длины, глубины проплавления, ширины шва и выпуклости шва в зависимости от угла пространственного положения представлена на рис. 17. Как видно из рисунка глубина проплавления и ширина шва практически не изменяются.

Ориентировочные режимы для сварки в различных пространственных положениях при импульсном питании дуги представлены в таблице 1.

Таблица 1

Ориентировочные режимы для сварки в различных пространственных положениях при импульсном питании дуги (проволока Св-08Г2С, 01,6мм;скорость подачи электродной проволоки Упод = 270м/ч)

Положение шва Нижнее Вертикальное Потолочное

Средний ток, А 180-300 140-240 120-200

Длительность импульсов, мс 2-9 2-5 2-5

Частота ,Гц 40-110 80-110 80-110

Амплитуда тока, А 500-750 400-600 400-600

Базовый ток, А 15-30 15-30 15-30

Среднее напряжение, В 30-40 30-35 30-35

Скорость сварки, м/ч 15-30 20-40 20-40

Вылет эл. проволоки, мм 20 15-20 15-20

Ширина разделки, мм 10-12 10 10

Таким образом, полученные ориентировочные параметры режимов при наплавке валиков могут быть использованы для рекомендации рациональных режимов при импульсном питании сварочной дуги в различных пространственных положениях.

В четвертой главе на основе анализа способов и выводов, полученных при проведении экспериментальных исследований, разработан способ сварки, позволяющий улучшить формирование облицовочных и корневых швов. Сущность способа заключается в следующем. На нормально горящую дугу перед каждым импульсом тока вводят короткую паузу, во время которой ток ограничивают до 20-30А. В этот период времени происходит выравнивание капли на торце электрода, в результате чего капля принимает соосное с ним положение. По окончании паузы на сварочную дугу накладывается кратковременный импульс мощностью от 400-1200А. В результате чего столб дуги, расширяясь, втягивает в себя каплю электродного металла, обеспечивая тем самым, соосный переход капли электродного металла в сварочную ванну. Эпюры тока и напряжения представлены на рис. 18. Благодаря осуществлению этого способа обеспечивается большая квазистабильность процесса на стадии формирования капли, стабилизируются начальные условия переноса электродного металла в сварочную ванну. В конечном итоге улучшается качество сварного шва во всех пространственных положениях.

Еще одним положительным моментом является уменьшение вероятности прорыва жидкого металла сварочной ванны из-под дуги при сварке на вертикальной плоскости за счет укорочения время паузы. Применение данного способа особенно рационально при сварке облицовочных и корневых швов. Это связано с небольшим воздействием на

сварочную ванну кратковременных импульсов сварочного тока.

Благодаря осуществлению этого способа обеспечивается большая квазистабильность процесса на стадии формирования капли, стабилизируются начальные условия переноса электродного металла в сварочную ванну. В конечном итоге улучшается качество сварного шва во всех пространственных положениях.

Еще одним положительным моментом является уменьшение вероятности прорыва жидкого металла сварочной ванны из-под дуги при сварке на вертикальной плоскости за счет укорочения времени паузы. Применение данного способа особенно рационально при сварке облицовочных и корневых швов. Это связано с небольшим воздействием на сварочную ванну кратковременных импульсов сварочного тока.

Для реализации разработанных способов и выводов, полученных по экспериментальным исследованиям сварочной ванны при импульсно-дуговой сварке, предлагается устройство, предназначенное для стабилизации размера капли при сварке плавящимся электродом. В устройство введен датчик фиксации момента отрыва капли электродного металла по всплеску напряжения на дуговом промежутке (рис. 19). Таким образом, начиная с отрыва предыдущей капли, происходит дозирование введенной энергии, направленной на расплавление последующей капли. Эпюры токов и напряжений в процессе работы датчика фиксации момента отрыва капли представлены на рис. 20.

Для снижения напряжения в коммутирующем контуре разработано устройство с искусственной формирующей линией (рис. 20).

В отличие от разряда конденсатора (1) при разряде искусственной формирующей линии (2) форма тока близка к трапецеидальной (рис. 22). Длительность нарастания и спада тока при одинаковой длительности импульса разряда линии меньше, чем больше количество ячеек.

После запирания силового тиристора через сварочную дугу протекает ток паузы, создаваемый контуром 2. В результате на дугу накладывается серия кратковременных импульсов. Средний ток паузы колеблется в пределах = 5-30А. Ток в паузе задается системой комбинированной импульсной модуляцией.

Комбинированный принцип регулирования (КИМ), при котором пауза между импульсами постоянна, а регулирование осуществляется изменением длительности импульса, но при этом изменяются период и частота следования импульсов; причем частота пульсаций увеличивается, а глубина их уменьшается со снижением тока, что благоприятно сказывается на устойчивости горения дуги.

Характер изменения силы тока в сварочном контуре можно условно представить в виде кривой, изображенной на рис 23.

Таким образом, использование системы КИМ во время паузы позволяет уменьшить колебания амплитуды сварочного тока в паузе за счет уменьшения глубины пульсаций и увеличения частоты при снижении сварочного тока.

В пятой главе произведены расчеты комбинированной системы импульсного питания сварочной дуги в паузе.

Создание нового оборудования связано с изучением процессов, протекающих в элементах схем и систем данного оборудования. Расчет данных процессов позволяет достаточно точно получить внешние и внутренние характеристики системы. Расчет переходных процессов дает возможность получить время, требуемое на отработку системой возмущений. Расчет элементов контура позволяет экономить время на изготовление действующей системы.

При формировании внешних характеристик системы для сварки посредством системы комбинированной импульсной модуляции выбирают схему замещения силовой части, которая представлена на рис. 24.

Процессы, протекающие в силовой части схемы, согласно схеме замещения, описываются следующими выражениями:

17.при пТ<г<(п+г)Г> 0)

0 = при (п + /)<<(и + 1)Г • (2)

Вводя обозначения решетчатой функции и используя прямое и обратное дискретное преобразование Лапласа, был получен закон изменения тока сварочной цепи через смещенные решетчатые функции в установившемся периодическом режиме (при п-*»):

Уп,еНМ=1ш при у^Е<Г

(4)

По данным уравнениям построены статические характеристики разомкнутой системы (рис. 25).

Также построены внешние статические характеристики замкнутой системы автоматического регулирования (САР) (рис. 26).

Любая система питания для сварки кроме статической устойчивости должна обладать определенными динамическими свойствами. Прежде всего, это относится к продолжительности переходных процессов при возбуждении дуги и при колебаниях напряжения сети.

В работе приведен расчет переходных процессов и динамических свойств в системе источник питания - сварочная дуга. Расчет проведен по известным уравнениям изменения тока, записанным через смещенные решетчатые функции, для импульса тока.

Расчет устойчивости системы комбинированной импульсной модуляции (КИМ) показал, что система устойчива во всем рабочем диапазоне. По полученным результатам расчета была изготовлена система КИМ в виде приставного блока к модулятору ИРС-1200АД. Экспериментальные исследования системы КИМ показали, что, несмотря на малые габариты и вес, она обеспечивает надежную работу устройства.

Для проверки влияния воздействия системы на механические

свойства сварных соединений была произведена сварка образцов. Механические свойства сварных образцов приведены в таблице 2.

Таблица 2

Механические свойства металла шва при импульсном питании

№ образщ <3* МПа 8,% Угол Загиба,0 Ударюя вязкость Дж/см2

металл шва 562 21,2 61,7 180 149

3-32 493 11,5 32Д 180 141

3-33 503 14,3 32,4 180 111

3-34 506 13,5 32,8 180 130

3-35 508 15,0 32,5 180 129

металл шва 566 21,3 61,7 143

3-55 507 15,6 32,8 142

3-36 509 15,5 33,1 — 141

3-57 503 15,2 31,9 — 110

3-58 503 14,7 32,0 110

1* 529 22,0-26,0 59,(>60,0 _ 127

1'-образец металла шва основной металл СтЗ сваренный в среде углекислого газа проволокой Св-08Г2С диаметром 1,6мм стационарной дугой.

Таким образом, испытания показали высокую работоспособность системы импульсного питания. Механические свойства металла шва выше, чем при сварке стационарной дугой.

Проведен расчет технико-экономических показателей процесса сварки при импульсном питании в щелевую разделку и стационарной дугой в СОг с разделкой кромок С24 (по ГОСТ 14771-76). Толщина свариваемых изделий 100мм. Сравнительный анализ двух вариантов показал следующее: экономия по объему наплавленного металла на 1 метр сварного шва при импульсном питании в щелевую разделку составляет 16,9кг.

Основные результаты работы:

1. На основе анализа существующих моделей сварочных ванн и экспериментальных исследований процесса импульсного питания в различных пространственных положениях и в щелевую разделку предложена модель движения жидкого металла сварочной ванны при импульсном питании.

2. Рассмотрены достоинства и недостатки существующих технологий при сварке в различных пространственных положениях и в щелевую разделку.

3. Предложена методика проведения эксперимента для определения рациональной ширины разделки при сварке в узкую щелевую разделку при импульсном питании сварочной дуги.

4. Проведены исследования с целью выбора рекомендуемых параметров режима сварки в зависимости от параметров импульса, погонной энергии, а также для определения формы разделки.

Выявлены рекомендуемые режимы при импульсном питании в узкую щелевую разделку для проволок диаметром 1,6мм:

-ширина разделки 10-12мм;

-скорость сварки 15-30м/ч;

-диапазон используемых частот 30-110Гц.

5. Проведенный макро- и микроанализ структуры сварного соединения показал, что импульсное питания совместно с рациональными параметрами режима сварки в различных пространственных положениях и в щелевую разделку положительно влияет на структуру и механические свойства сварных соединений.

6. Разработан способ импульсно-дуговой сварки с разделенными функциями плавления и переноса электродного металла.

7. Разработано устройство для импульсно-дуговой сварки с автоматическим регулированием размера переносимых капель электродного металла за счет дозирования энергии, идущей на расплавление каждой капли.

8. Предложено заменить коммутирующий конденсатор искусственной формирующей линией, что приводит к снижению класса используемых тиристоров и повышению электробезопасности установки, а также к улучшению устойчивости процессов, протекающих в коммутирующем контуре, снижению напряжения на коммутирующем конденсаторе и возможности увеличения времени приложения обратного напряжения для более надежного запирания силовых тиристоров.

9. На основе теоретического анализа даны практические рекомендации по расчету и выбору параметров модулятора.

10. Экспериментальные исследования подтвердили теоретические положения о возможности импульсного управления процессом при сварке в различных пространственных положениях и в щелевую разделку и правильность полученных соотношений для расчета параметров модуляторов.

11. Проверка системы показала ее высокую работоспособность в исследуемом диапазоне режимов, а также возможность управления формированием шва во всех пространственных положениях и в щелевую разделу.

Основные положения диссертации изложены в следующих публикациях:

1. Князьков А.Ф., Князьков С.А., Крампит Н.Ю., Крампит А.Г. Комбинированная импульсная система питания для сварки// Одиннадцатая научная конференция... Труды. - Юрта: Изд. ТПУ, -1998. - С. 21-24.

2. Князьков А.Ф., Крампит Н.Ю., Крампит А.Г. Методика проведения эксперимента по определению параметров сварочной ванны при импульсном питании дуги// Тринадцатая научная конференция... Труды. - Юрга: Изд. ТПУ, - 2000. - С. 45-46.

3. Князьков А.Ф., Крампит Н.Ю.Князьков С.А., Крампит А.Г. Переходные процессы в комбинированной импульсной системе пигания//Доклад XIII науч.-прак-ой кон-ии, филиал ТПУ, г. Юрга, - 2000г.

4. Князьков А.Ф., Крампит Н.Ю., Крампит А.Г. Влияние параметров импульсов на форму шва при импульсном питании дуги// Тринадцатая научная конференция... Труды. - Юрга: Изд. ТПУ, - 2000. - С. 46-48.

5. Князьков А.Ф., Крампит Н.Ю., Крампит А.Г. Установка для скоростной киносъемки// Четырнадцатая научная конференция... Труды. -Юрга: Изд. ТПУ, - 2001. - С. 32-34.

6. Князьков А.Ф., Крампит Н.Ю., Крампит А.Г. Сварка магистральных трубопроводов// Четырнадцатая научная конференция... Труды. - Юрга: Изд. ТПУ, - 2001. - С. 51-52.

7. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Модели сварочных ванн// Восьмая научная конференция... Труды. - Томск: Изд. ТПУ, - 2002. С. 166-167.

8. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Выбор модели столба сварочной дуги// Восьмая научная конференция... Труды. - Томск: Изд. ТПУ, - 2002. - С.169-171.

9. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Модель сварочной ванны при импульсном питании сварочной дуги// Пятнадцатая научная конференция... Труды. - Юрга: Изд. ТПУ, - 2002. - С. 31-32.

10. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Применение искусственно-формирующей линии в системе импульсного питания// Пятнадцатая научная конференция... Труды. - Юрга: Изд. ТПУ, - 2002. - С. 33-34.

11. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Способ импульсно-дуговой сварки// Пятнадцатая научная конференция... Труды. - Юрга: Изд. ТПУ, - 2002. - С. 32-33.

12. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Классификация способов удержания сварочной ванны// Пятнадцатая научная конференция... Труды. - Юрга: Изд. ТПУ, - 2002. - С. 31.

13. Патент на изобретение №2175596, от 10.11.01г. Устройство для сварки. Князьков А.Ф., Федько В.Т., Князьков С.А., Крампит А.Г., Крампит Н.Ю.

14. Патент на изобретение №2185941, от 27.07.02!.

сварки Князьков А.Ф., Князьков С.А., Крампит А.Г., Веревкин A.B. | Q^jiC)

15. Патент на изобретение №2190510, от 10.09.02г. Устройство для сварки. Князьков А.Ф., Князьков С.А.. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Петриков A.B., Яшутин А.Г.

16. Патент на изобретение №2191665, от 27..10.02г. Способ сварки. Князьков А.Ф., Федько В.Т., Князьков С.А., Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Петриков A.B., Князьков B.JI.

17. Крампит Н.Ю., Крампит А.Г., Князьков С.А. Особенности импульсного управления процессом сварки длинной дугой в углекислом газе// Автоматизация и современные технологии. - 2002, - №9. - С. 12-15.

18. Крампит А.Г., Князьков А.Ф., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Методика по определению оптимальной ширины разделки при импульсном питании в С02 // 1 международная конференция... Труды. - Томск: Изд. ТПУ, -2002.-С.74-76.

19. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков А.Ф. Определение величины жидкой прослойки при импульсно дуговой сварке в щелевую разделку // 2 международная конференция... Труды. - Томск: Изд. ТПУ, -2003.-С.17-18.

20. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Повышение эффективности сварочного производства // 2 международная конференция... Труды. - Томск: Изд. ТПУ, - 2003. - С. 19-21.

21. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков А.Ф. Устройство для дозирования энергии при сварке в С02 длинной дугой // Всероссийская научно-практическая конференция «Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении»...Труды,- Юрга: Изд. ТПУ, - 2003. - С.15-17.

22. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков А.Ф. Сварка в С02 в щелевую разделку при импульсном питании сварочной дуги // Всероссийская научно-практическая конференция «Про1рессивные технологии и экономика в машиностроении»...Труды,- Юрга: Изд. ТПУ, - 2003. - С.17-19.

Подписано к печати 27.06.2003. Формат 60x84/16. Бумага офсетная. Плоская печать. Усл. печ. л. 1,39. Уч.-изд. л. 1,26. Тираж 100 экз. Заказ 102.

ИПЛ ЮФ ТПУ. Лицензия ПЛД № 44-55 от 4.12.97. Ризограф ЮФ ТПУ. 652000, Юрга, ул. Московская, 17.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ

1.1. Проблемы, возникающие при дуговой сварке.

1.2. Анализ появления дефектов сварного шва.

1.3. Особенности способов и систем управления формированием сварного шва.

1.3.1. Существующие способы управления формированием сварного шва.

1.3 .2. Анализ существующих способов импульсного питания и систем для их реализации.

1.4. Цель и задачи исследований.

ГЛАВА 2. СВАРОЧНАЯ ВАННА КАК ОБЪЕКТ УПРАВЛЕНИЯ

2.1. Характеристика сварочной ванны.

2.2. Движения жидкого металла сварочной ванны при импульсном питании в различных пространственных положениях и в щелевую разделку.

2.3. Модель движения жидкого металла в сварочной ванне при импульсном питании сварочной дуги.

2.4. Определение расчетной величины жидкой прослойки при сварке в щелевую разделку.

2.5. Влияние импульсного питания на структуру сварного шва.

Выводы.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ

РЕКОМЕНДАЦИЙ ПРОЦЕССА СВАРКИ ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ПИТАНИИ СВАРОЧНОЙ ДУГИ

3.1. Исследовательский комплекс для проведения эксперимёнтов процесса сварки в С02 при импульсном питании сварочной дуги.

3.2. Разработка технологических рекомендаций режима сварки в щелевую разделку при импульсном питании.

3.2.1. Влияние ширины разделки на свойства сварного шва.

3.2.2. Влияние скорости сварки на свойства сварного шва.

3.2.3. Влияние частоты следования импульсов на свойства сварного шва.

3.3. Разработка технологических рекомендаций режима сварки в различных пространственных положениях при импульсном питании.

3.3.1. Влияние среднего значения сварочного тока.

3.3.2. Влияние параметров импульсов.

3.3.3. Влияние пространственного положения.

Выводы.

ГЛАВА 4. СПОСОБ И УСТРОЙСТВА ДЛЯ СВАРКИ

ПРИ ИМПУЛЬСНОМ ПИТАНИИ

4.1. Способ сварки при импульсном питании.

4.2. Устройства для сварки.

4.2.1. Устройство для дозирования энергии.

4.2.2. Устройство для сварки.

4.3. Искусственная формирующая линия.

4.4. Система с комбинированной импульсной модуляцией во время паузы.

Выводы.

ГЛАВА 5. РАСЧЕТ ПРОЦЕССОВ КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ СВАРОЧНОЙ ДУГИ

5.1. Статические характеристики системы питания для сварки с комбинированной импульсной модуляцией сварочного тока во время паузы.

5.1.1. Расчет статических характеристик разомкнутой системы.

5.1.2. Расчет внешней характеристики и характеристики режима дуги замкнутой САР.

5.2. Переходные процессы в системе КИМ.

5.2.1. Расчет переходных процессов разомкнутой системы.

5.2.2. Расчет переходных процессов замкнутой системы.

5.3. Устойчивость комбинированной импульсной системы питания для сварки.

5.4. Расчет и выбор основных элементов силовой части системы КИМ.

5.5. Экспериментальные исследования системы КИМ.

5.6. Анализ технико-экономических показателей процесса сварки с импульсным питанием в щелевую разделку.

Выводы.

АКТУАЛЬНОСТЬ. Сварка является одним из ведущих технологических процессов создания материальной основы современной цивилизации. Более половины валового национального продукта промышленно развитых стран создается с помощью сварки и родственных технологий. До 2/3 мирового потребления стального проката идет на производство сварных конструкций и сооружений. Сварке подвергаются практически любые металлы и неметаллы в любых условиях - на Земле, в морских глубинах и в космосе. Толщина свариваемых деталей колеблется от микрометров до метров, масса сварных конструкций - от долей грамма до сотен и тысяч тонн. Во многих случаях сварка является единственно возможным или наиболее эффективным способом создания неразъемных соединений.

В различных странах мира в сварочном производстве заняты не менее 5млн. человек, из них 70-80% на электродуговых процессах. Мировой рынок сварочной техники и услуг возрастает пропорционально росту мирового потребления стали и к началу XXI века составил по оценке специалистов, не менее 40млрд. дол., из которых около 70% составляют сварочные материалы и около 30% - сварочное оборудование. Лидирующее положение на рынке сварочного оборудования занимает оборудование для дуговой сварки [1].

Несомненно, что сварка плавлением останется основой сварочного производства. Современные способы сварки плавлением основаны на использовании поверхностных источников нагрева с интенсивностью от 1-Ю4 до 1-Ю8.1 -109Вт/с м2. Казалось бы, что при столь широком диапазоне интенсивности не должны возникать проблемы поиска новых способов нагрева металла. А между тем, они существуют. Одной из таких проблем является связь между интенсивностью источника нагрева и давлением на жидкий металл. При низкой интенсивности нагрева проплавление основного металла осуществляется путем теплопередачи через жидкий металл. При более высокой интенсивности со стороны источника нагрева действуют силы электромагнитного происхождения, которые частично вытесняют расплавленный металл из ванны и тем самым способствуют проплавлению основного металла (при дуговой механизированной сварке).

В настоящее время внедрение средств автоматизации сварочных работ при монтаже остается на очень низком уровне. Одним из вопросов является устаревшая технология процесса сварки. Совершенствование технологических приемов должно проходить в тесной взаимосвязи с созданием новых способов сварки и оборудования для их реализации.

Поэтому проблема разработки новых способов сварки и средств, которые предоставляли бы более широкие возможности для автоматизированного управления процессом сварки, является на сегодняшний день актуальной.

Сварка, с помощью которой возможно решить ряд технологических задач, а именно, снижение разбрызгивания, управление переносом электродного металла, управление формированием шва, улучшение технологии сварки в щелевую разделку, возможность выполнения сварки во всех пространственных положениях, улучшение качества сварных соединений, уменьшение вероятности образования дефектов - это импульсно-дуговая сварка.

Поэтому создание устройств, обеспечивающих более совершенную технологию процесса сварки, также является перспективным направлением в развитии сварочного производства. К ним относятся устройства, которые обеспечивают автоматическое управление процессом плавления и переноса электродного металла, а также управление процессом формирования сварочной ванны, и, следовательно, сварного шва (геометрические размеры, механические и химические свойства металла шва).

В соответствии с этим в диссертационной работе проведены исследования по разработке технологии и оборудования для автоматической сварки в среде углекислого газа плавящимся электродом при импульсном питании сварочной дуги.

ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является разработка технологии сварки при импульсном питании в среде углекислого газа в щелевую разделку и средств ее реализации с автоматическим управлением сварочными процессами.

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

Основные результаты работы сводятся к следующему:

1. На основе анализа существующих моделей сварочных ванн и экспериментальных исследований процесса сварки при импульсном питании в различных пространственных положениях и в щелевую разделку предложена модель движения жидкого металла сварочной ванны при импульсном питании в щелевую разделку.

2. На основе разработанной модели движения жидкого металла в сварочной ванне предложена схема воздействия импульса сварочного тока на структуру формирующегося сварного соединения. Экспериментально подтверждена схема воздействия импульса сварочного тока.

3. Предложена методика по расчету критической величины жидкой прослойки. Экспериментально подтверждены расчетные значения критической величины жидкой прослойки.

4. Рассмотрены достоинства и недостатки существующих технологий при сварке в различных пространственных положениях и в щелевую разделку.

Предложена методика проведения эксперимента для определения рациональной ширины разделки при сварке в узкую щелевую разделку при импульсном питании сварочной дуги.

Проведены исследования с целью выбора рекомендуемых параметров режима сварки в зависимости от параметров импульса, погонной энергии, а также для определения формы разделки.

Выявлены рекомендуемые режимы при импульсном питании в узкую щелевую разделку для проволок диаметром 1,6мм:

-ширина разделки 10-12мм;

-скорость сварки 15-30м/ч;

-диапазон используемых частот 30-110Гц.

5. Проведенный макро- и микроанализ структуры сварного соединения показал, что импульсное питания совместно с рациональными параметрами режима сварки в щелевую разделку положительно влияет на структуру и механические свойства сварных соединений.

6. Разработан способ импульсно-дуговой сварки с разделенными функциями плавления и переноса электродного металла отличающийся тем что перед наложением импульса вводят паузу с ограничением тока до 10-30А в течении 1-3мс что приводит к выравниванию капли металла на торце электрода. Данный способ характеризуется более коротким временем воздействия на ванну жидкого металла при сравнении со способом с совмещенными функциями плавления и переноса электродного металла, что целесообразно использовать при сварке корневых и облицовочных слоев.

7. Предложено вместо коммутирующего конденсатора применять искусственную формирующую линию, что приводит к снижению класса используемых тиристоров и повышению электробезопасности установки, а также к улучшению устойчивости процессов, протекающих в коммутирующем контуре, снижению напряжения на коммутирующем конденсаторе и возможности увеличения времени приложения обратного напряжения для более надежного запирания силовых тиристоров.

8. Для повышения КПД модулятора и улучшение начальных условий для переноса электродного металла за счет повышения квазистабильности поведения сварочной ванны в паузе предложено использовать в паузе систему с комбинированной импульсной модуляцией.

9. Экспериментальные исследования подтвердили теоретические положения о возможности импульсного управления процессом при сварке в различных пространственных положениях и в щелевую разделку и правильность полученных соотношений для расчета параметров модуляторов.

10. Разработаны технологические рекомендации по применению сварки в щелевую разделку при импульсном питанием сварочной дуги в производственных условиях.

11. Предложено использовать процессы перезаряда в коммутирующем контуре для повышения стабильности горения дуги.

12. Произведен расчет процессов протекающих в системе с комбинированной модуляцией во время паузы. Данные расчеты применены для изготовления действующей системы.

13. Проверка системы показала ее высокую работоспособность в исследуемом диапазоне режимов, а также возможность управлением формирования шва во всех пространственных положениях и в щелевую разделку.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Диссертационная работа посвящена теоретическому и экспериментальному исследованию технологии процесса сварки в щелевую разделку при импульсном питании сварочной дуги.

Наряду с вопросами исследования процесса сварки при импульсном питании в углекислом газе в щелевую разделку в работе рассмотрены вопросы разработки и исследования систем для реализации способов импульсной дуговой сварки. Разработан способ импульсной дуговой сварки.

1. Патон Б.Е. Проблемы сварки на рубеже веков. // Автоматическая сварка. - 1999. - №1. - С.4-14.

2. Патент на изобретение №, 2191665, от 27.10.02г. Способ сварки. Князьков А.Ф., Федько В.Т., Князьков С.А., Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Петриков А.В., Князьков B.JI.

3. Патент на изобретение №2185941, от 27.07.02г. Устройство для сварки Князьков А.Ф., Князьков С.А., Крампит А.Г., Веревкин А.В.

4. Патент на изобретение №2175596, от 10.11.01г. Устройство для сварки. Князьков А.Ф., Федько В.Т., Князьков С.А., Крампит А.Г., Крампит Н.Ю.

5. Патент на изобретение №2190510 от 10.09.02г. Устройство для сварки. Князьков А.Ф., Князьков С.А., Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Петриков А.В., Яшутин А.Г.

6. Денисов J1.C. Повышение качества сварки в строительстве. М.:Стройиздат, 1982. 160с.

7. Проектирование сварных конструкций в машиностроении. Под ред. С.А.Куркина. М.:Машиностроение, 1975. 376с.

8. Рыжков Н.И. Производство сварных конструкций в тяжелом машиностроении. Организация и технология. 2-е изд. перераб. и доп. -М.Машиностроение, 1980. 375с.

9. Ерохин А.А. Основы сварки плавлением. Физико-химические закономерности. «Машиностроение». 1973, 448с.

10. Ворновицкий Н.Н., Конторовский А.З. Газоэлектрическая сварка плавящимся электродом толстолистовой стали в узкую разделку. // Сварочное производство. 1967. - №2. - С.45-48.

11. Островский О.Е., Кулик В.И. Сварка больших толщин в щелевую разделку деформированным электродом. // Сварочное производство. 1995г.

12. Касаткин Б.С., Проценко К.С., Царюк А.К., Бугаец А.А., Величенко Н.П., Левенберг Н.Е. Двухдуговая сварка под флюсом толстолистовых сталей в узкий зазор. // Автоматическая сварка. 1991. - №8. - С. 52-55.

13. Касаткин Б.С., Кравченко Н.Ф., Иваненко В.Д., Царюк А.К., Руденко Ю.Н., Ерегин Л.П., Никольский С.Ф. Сварка под флюсом в узкую разделку толстостенных цилиндрических изделий. // Автоматическая сварка. 1989. - №5. - С. 31-35.

14. Чинахов Д.А., Сараев Ю.Н. Сварка в щелевую разделку стали ЗОХГСА без подогрева. // Сварочное производство. 2002. - №7 - С. 18-20.

15. Чинахов Д.А., Сараев Ю.Н. Влияние формы щелевой разделки на равнопрочность сварных соединений. // Сварочное производство. 2002. -№7-С. 18-20.

16. Бурашенко И.А. Сварка в щелевую разделку, конструктивные варианты сварочного оборудования. // Сварочное производство. 2002. -№11.-С. 25-28.

17. Ющенко К.А., Авдеева А.К., Каховский Ю.Н. Сварка толстолистовых коррозионностойких аустенитно-ферритных сталей в узкий зазор. // Автоматическая сварка. 1991. - №11. - С. 44-46, 50.

18. Федоренко Г.А., Бурашенко И.А. Причины нарушения струйной защиты при сварке по щелевому зазору. // Сварочное производство. 1965. -№11.-С. 35-37.

19. Ленивкин В.А., Дюргеров Н.Г., Сатиров Х.Н. и др. Особенности формирования шва при импульсно-дуговой сварке плавящимся электродом. // Сварочное производство. 1973. - №2. - С. 29-31.

20. Бродский А.Я., Чжань Сю-Чжи. Влияние режима аргоно-дуговой сварки алюминиевых сплавов плавящимся электродом на поверхность шва. // Автоматическая сварка. 1961. -. №3. - С. 34-37.

21. Псарас Г.Г. Особенности автоматической сварки алюминия плавящимся электродом в смеси аргона с кислородом. // Сварочное производство. 1971. - №9. - С. 23-26.

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

23. Прохоров Н.Н., Прохоров Н.Никол. Обобщенное уравнение поверхности фронта кристаллизации. // Сварочное производство. 1969. -№8.-С. 8-10.

24. Прохоров Н.Н. и Прохоров Н.Никол. Пространственная макроструктура металла шва при различных формах фронта кристаллизации. // Сварочное производство. 1969. - №12. - С. 2-4.

25. Ерыгин В.И. Определение скорости движения расплава в хвостовой части ванны при сварке плавящимся электродом. // Сварочное производство. 1980. -№3. - С. 3-5.

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

27. Размышляев А.Д. Исследование потоков жидкого металла в ванне при дуговой сварке. // Сварочное производство. 1985. - №10. - С. 34-35.

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

29. Букаров В.А., Ищенко Ю.С., Лошакова В.Г. Влияние конвекции металла в сварочной ванне на проплавление. // Сварочное производство.1978, -№11. С. 4-7.

30. Кубарев В.Ф., Чернышов Г.Г. Гидродинамические процессы в сварочной ванне. Изд. Вузов. Машиностроение. - 1979. - №5. - С. 119-123.

31. Рыкалин Н.Н., Ерохин А.А., Кубланов В.Я. Исследование гидродинамических потоков в модели ванны применительно к плазменно-дуговому переплаву. // Физика и химия обработки материалов. 1974. - №6. -С.33-37.

32. Чернышев Г.Г., Спицын В.П. Динамическое воздействие дуги, горящей в СО2, на сварочную ванну. / Сварочное производство. 1971. - №4. -С. 8-9.

33. Чигарев В.В., Щетинин С.В. Распределение давления сварочной дуги. // Автоматическая сварка. 2001. - №9. - С.9-12.

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

35. Ковалев И.М. Некоторые особенности формирования сварных соединений при сварке с неплавящимся катодом. // Сварочное производство.- 1972.-№10.-С.12-15.

36. Руссо B.JI. Образование газовых полостей в металле при автоматической сварке титана сжатой дугой. // Сварочное производство. -1972.-№9.-С.34-37.

37. Акулов А.И., Чернышов Г.Г., Доронин Ю.В., Сас А.В., Чернов А.В. Влияние гидродинамических явлений в сварочной ванне на формирование стыковых швов при сварке плавящимся электродом. // Известие Вузов. М.:Машиностроение 1978. - №7. - С.135-140.

38. Чернышов Г.Г., Рыбачук A.M., Кубарев В.Ф. О движении металла в сварочной ванне. // Известие Вузов. М.Машиностроение 1979. - №3. -С.134-138.

39. Шилов А.А., Сагалевич В.М. О движении металла в ванне при электродуговой сварке. // Известие Вузов. М.Машиностроение 1982. - №5.- С.34-39.

40. Дмитрик В.В., Шевченко В.В. К эффективности использования тепла расплава ванны. // Автоматическая сварка. 2001. - №4. - С. 25-27.

41. Щетинина В.И., Лещинский JI.K. и Серенко А.Н. Движение жидкого металла в сварочной ванне. // Сварочное производство. 1988. - №4.- С.31-32.

42. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Модели сварочных ванн// Восьмая научная конференция. Труды. Томск: Изд. ТПУ, - 2002. -С. 166-167.

43. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Модель сварочной ванны при импульсном питании сварочной дуги// Пятнадцатая научная конференция. Труды. Юрга: Изд. ТПУ, - 2002. - С. 46-48.

44. Щетинина В.И., Щетинин С.В., Чапни Н.И., Щербина А.В., Мельников А.Е., Голубков С.П. Влияние скорости сварки на магнитное поле сварочного тока. // Сварочное производство. 2002. - №2. - С. 14-17.

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

46. Размышляев А.Д., Маевский В.Р. Расчетная оценка влияния конвекции жидкого металла на размеры сварочной ванны при дуговой наплавке. // Автоматическая сварка. 1999. - №8. - С.22-24.

47. Коринец И.Ф., Цзи Чжень Чун. Детерминировано-статическая модель формы шва при дуговой сварке. // Автоматическая сварка. 2001. -№10. -С.44-50.

48. Чернышов Г.Г. Рыбачук А.М Определение толщины жидкого металла на переднем фронте сварочной ванны//Сварочное производство. -1979. -№10. С. 9-10.

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

50. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Классификация способов удержания сварочной ванны// Пятнадцатая научная конференция. Труды. Юрга: Изд. ТПУ, - 2002. - С. 46-48.

51. Новожилов Н.М. Основы металлургии дуговой сварки в активных защитных газах. М.Машиностроение. 1972. 167с.

52. Голуб JI.Б., Суслов В.Н. Заварка дефектов стального литья под защитой углекислого газа. Сб. «Новое в технологии сварки». М.:Машгиз, 1955. 146с.

53. Петров А.В. Перенос металла в дуге и проплавление основного металла при сварке в среде защитных газов. // Автоматическая сварка. 1957. - №4. - С.26-33.

54. Спицын В.В. О влиянии технологических параметров режима на производительность сварки в углекислом газе. // Сварочное производство. -1965. №9. - С.24-27.

55. Ерохин А.А., Букаров В.А., Ищенко Ю.С. Расчет основных параметров ванны при сварке пластин. // Сварочное производство. 1970. -№2. - С. 1-3.

56. Ерохин А.А., Букаров В.А., Ищенко Ю.С. Расчет режимов автоматической сварки стыковых соединений с заданной величиной проплавления. // Сварочное производство. 1971. -№2. - С.22-25.

57. Дубовецкий С.В., Сергацкий Г.И., Касаткин О.Г. Оптимизация режима сварки угловых швов в С02 в различных пространственных положениях. // Автоматическая сварка. 1982. - №5. - С. 34-38

58. Дубовецкий С.В., Сергацкий Г.И., Касаткин О.Г., Оптимизация режима сварки в С02. // Автоматическая сварка. 1980. - №12. - С. 30-34.

59. Ханапетов М.В. Сварка и резка металлов. -2-е изд., перераб. -М.:Стройиздат, 1980.-232с.

60. Лебедев Б.Ф., Пащин А.Н., Дудко С.М. Технология механизированной сварки в С02 горизонтальных швов проволокой сплошного сечения. // Автоматическая сварка. 1984. - №4. - С. 57-59.

61. Чернышов Г.Г., Формирование корневого шва при сварке в углекислом газе, Автоматическая сварка, 1970, - №10, - с. 6-9.

62. Дмитрик В.В., Шевченко В.В. К эффективности использования тепла расплава ванны. // Автоматическая сварка. 2001. - №4. - С.25-27.

63. Сливинский A.M., Каховский Ю.Н. Влияние скорости сварки на условия кристаллизации металла сварочной ванны. // Автоматическая сварка. 1976.-№8.-С.6-8.

64. Патон Б.Е., Мандельберг C.JI. Некоторые особенности формирования швов при сварке с повышенной скоростью. // Автоматическая сварка. 1971. - №8. - С.1-7.

65. Сварка в машиностроении: Справочник в 4-х т./ Редкол.: Николаев Г.А. и др. М. Машиностроение, 1978 - Т.1/ Под ред. Н.А.Ольшанского. 1978. 504с.

66. Оборудование для дуговой сварки: Справочное пособие / Под ред.

67. B.В. Смирнова. Л.: Энергоатомиздат, 1986. 656с.

68. Чвертко А.И., Патон Б.Е., Бельфор М.Г., Гологовский. Аппаратура для механизированной дуговой и электрошлаковой сварки и наплавки. / Киев.: Наукова думка, 1978.

69. Хренов К.К. Сварка, резка и пайка металлов. М. Машиностроение, 1974. -408с.

70. Ковалев В.Д. Автомат АДК335 повышенной надежности для вертикальной сварки. // Автоматическая сварка. 1999. - №3. - С.50-52.

71. Ковалев В.Д. Малогабаритные автоматы для дуговой сварки стыковых соединений с принудительным формированием шва. // Автоматическая сварка. 1990. - №8. - С.51-56.

72. Походня И.К., и др., Дуговая сварка вертикальных швов с принудительным формированием. Автоматическая сварка. 1966. - №11.1. C.8-11.

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

74. Ищенко Ю.С., Гречишкин А.А. Об оценке веса сварочной ванны и геометрических размеров зоны проплавления. // Автоматическая сварка. -1972. -№11.-С. 30-31.

75. Князьков А.Ф., Дедюх Р.И., Долгун Б.Г., Сараев Ю.Н., Исследование процесса импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом для сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов, Технический отчет по научно-исследовательской теме 9/72, Томск, 1975.

76. Рязанцев В.И., Славин Г.А., Трохинская Н.М. и др. Особенности кристаллизации сварочной ванны при сварке с наложением на дугу кратковременных импульсов тока. // Сварочное производство. 1988. - №4. -С. 39-41.

77. Маруо X., Хирата Е. Формирование валика сварного шва при импульсной дуговой сварке неплавящимся электродом в инертных газах. // Есэцу гаккай poM6yHCio=Quart. J.Jap.Weld.Soc. 1985/ - 3. - №2. - С. 17-24.

78. Воропай Н.М., Костенюк Н.И., Маркович С.И. Влияние легкоионизируемых добавок на характеристики процессов сварки в углекислом газе на переменном токе и импульсной дугой. // Автоматическая сварка. 1998. - №7. - С.11-14.

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

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

81. Голобородько Ж.С. Источник импульсов повышенной мощности для автоматической импульсно-дуговой сварки. // Сварочное производство. -1981. -№8. -С.34.

82. Зайцев А.И., Князьков А.Ф., Дедюх Р.И. и др. Модулятор сварочного тока типа ИРС-ЗООР. Информационный листок / Томскиймежотраслевой центр научно-технической информации и пропаганды. -1974. -№24-74.-С.4.

83. Исследование процесса импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом для сварки неповоротных стыков магистральных трубопроводов. Отчет/НИИ АЭМ; Князьков А.Ф., Сараев Ю.Н., Долгун Б.Г. Шифр темы 9/72; №72004927. Томск, 1975. - 74с.

84. Князьков А.Ф. Разработка и исследование модуляторов тока для сварки. Дис. . канд.техн.наук. - Томск. - 1975. - 129с.

85. Князьков А.Ф., Долгун Б.Г., Чернов М.Г. Система импульсного питания типа ИРС-1500АД для автоматической сварки плавящимся электродом. В сб.: Развитие электродуговой сварки и резки металлов в СССР. - Киев: Наукова думка. - 1982. - С.121-126.

86. Князьков А.Ф., Долгун Б.Г., Чернов М.Г. Система импульсной стабилизации длины дугового промежутка. // В сб.: Прогрессивная технология сварки и резки металлов. Иркутск. 1979. - С.75-79.

87. Воропай Н.М. Принципы построения устройств для импульсной подачи сварочной проволоки. // Автоматическая сварка. 1998. - №8. - С.19-25.

88. Лебедев В.А., Пичак В.Г., Смолярко В.Б. Механизмы импульсной подачи электродной проволоки с регулированием параметров импульсов. // Автоматическая сварка. 2001. - №5. - С.31-37.

89. Воропай Н.М. Параметры режима и технологические возможности дуговой сварки с импульсной подачей электродной и присадочной проволоки. // Автоматическая сварка. 1996. - №10. - С.3-9.

90. Воропай Н.М., Бучинский В.Н., Котон А.В., Лебедев О.В. Устройство для импульсной подачи присадочной проволоки при аргоно-дуговой сварке // Автоматическая сварка. 1989. - №12. - С.66.

91. Воропай Н.М., Бенидзе З.Д., Бучинский В.Н. Особенности процесса сварки в С02 с импульсной подачей электродной проволоки. // Автоматическая сварка. 1989. - №2. - С.23-26, 36.

92. Вагнер Ф.А., Степанов В.В. Автомат для аргоно-дуговой сварки пульсирующей дугой неповоротных стыков толстостенных труб. // Сварочное производство. 1967. - №8. - С.9-12.

93. Вагнер Ф.А. и др. Сварка пульсирующей дугой порошковой проволокой на вертикальной плоскости. // Сварочное производство. 1970. №5. - С. 22-25.

94. Грабин В.Ф., Денисенко А.В., Васильев В.Г., Ковтуненко В.А., Копылов JI.H. Особенности структурных превращений при сварке низколегированных сталей пульсирующей дугой в среде углекислого газа. // Автоматическая сварка. 1998. - №7. - С. 15-25.

95. Походня И.К., Головко В.В. Шейко П.П. Влияние режимов сварки под флюсом пульсирующей дугой на глубину проплавления основного металла. // Автоматическая сварка. 1996. - №5. - С.3-7.

96. Ищенко Ю.С. Особенности формирования нижней поверхности сварной точки при проплавлении металла импульсной проникающей дугой. // Сварочное производство. 1991. - №2. - С.3-6

97. Пацкевич И.Р. Исследование и применение вибродуговой наплавки. М.: Машиностроение. - 1964.

98. Найденов A.M. О механическом управлении переносом электродного металла. // Автоматическая сварка. 1969. - №12.

99. Дмитриенко В.П. Расчет скорости перемещения торца электрода при сварке с механическим управлением переносом. // Автоматическая сварка. 1979. - №2. - С.7-9.

100. Черныш В.П., Пахаренко В.А. Формирование структуры металла шва при сварке с электромагнитным перемешиванием. // Автоматическая сварка. 1979. - №5. - С. 23-25.

101. Гаген Ю.Г., Перун И.В. Кристаллизация сварочной ванны в магнитном поле. //Автоматическая сварка. 1975. - №8. - С. 9-11.

102. Черныш В.П. Движение расплава сварочной ванны под действием скрещенных электрического и магнитного полей. // Сварочное производство.- 1969. -№6.-С. 15-18.

103. Шеленков Г.М., и др. Влияние электромагнитного перемешивания на свойства сварных соединений тонколистового титана. // Сварочное производство. 1974. - №12. - С. 25-26.

104. Шеленков Г.М. и др. Особенности формирования швов при дуговой сварке титана с электромагнитным перемешиванием. // Сварочное производство. 1977. - №3, - С. 24-28.

105. Черныш В.П. и др. Изменение температурного состояния сварочной ванны при электромагнитном перемешивании. // Автоматическая сварка. 1976. - №7. - С. 17-21.

106. Абралов М.А. и др. Особенности кристаллизации металла сварочной ванны в условиях электромагнитного перемешивания. // Автоматическая сварка. 1977. - №8. - С.37-41.

107. Черныш В.П. и др. Сварка коррозионностойких аустенитных сталей с применением электромагнитного перемешивания ванны. // Сварочное производство. 1973. - №5, - С. 22-25.

108. Гаген Ю.Г., Таран В.Д. Сварка магнитоуправляемой дугой. М. Машиностроение, 1970

109. Зворонко Я.П., Катлер С.М. Дуговая сварка с электромагнитным удержанием сварочной ванны. // Сварочное производство. 1970. - №5. -С.3-5.

110. Скиперский М.А. Формирование шва поперечным магнитным полем при сварке немагнитных материалов. // Сварочное производство. -2000. -№7.-С.53-55.

111. Акулов А.И., Рыбачук A.M. Удержание жидкого металла сварочной ванны поперечным магнитным полем. // Сварочное производство.- 1972. -№2.-С.З-4.

112. Черныш В.П., Кузнецов В.Д. Влияние электромагнитного перемешивания сварочной ванны на температурный интервал хрупкости металла шва. // Автоматическая сварка. 1977. - №9. - С. 14-17.

113. Черныш В.П. Расчет параметров движения металла сварочной ванны при электромагнитном перемешивании. // Автоматическая сварка. -1977.-№10.-С. 12-16.

114. Кузнецов В.Д., Черныш В.П. Выбор параметров режима электромагнитного перемешивания по критериям качества сварных соединений. // Сварочное производство. 1975. - №11. - С. 1-3.

115. Болдырев A.M., Толоконников Н.П., Дорофеев Э.Б. К вопросу о возможности получения устойчивого реверсируемого движения расплава в сварочной ванне при электромагнитном перемешивании. // Сварочное производство. 1975. -№11.- С.3-5.

116. Селяненков В.Н., Блинков В.А., Казаков Ю.В., Баженов В.И. О формировании сварного шва в продольном магнитном поле. // Сварочное производство. 1975. - №11. - С.5-7.

117. Демянцевич В.Н., Лебедев Г.А., Максимец Н.А. Влияние внешнего магнитного поля и параметров режима сварки на формирование сварных швов. // Сварочное производство. 1975. - №11. - С.7-9.

118. Акулов А.И., Рыбачук A.M. Удержание сварочной ванны поперечным магнитным полем при сварке плавящимся электродом. Сварочное производство. 1975. - №11. - С.9-11.

119. Блинков В.А., Ступаченко М.Г., Синдюкаев Н.П., Половинкина Т.П. Влияние магнитного поля на структуру и свойства сварных соединений высокопрочных сталей. // Сварочное производство. 1975. - №11. - С.11-12.

120. Бардокин Е.В., Ливенец В.И., Окишор В.А., Дубров В.Н. Структура и свойства металла шва при сварке в продольном поле низкой частоты. // Сварочное производство. 1975. - №11. - С. 12-14.

121. Патон Б.Е., Потапьевский А.Г., Подола Н.В. Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом. // Автоматическая сварка. 1964. №1. - С.2-5.

122. Патон Б.Е., Воропай Н.М. Сварка активированным плавящимся электродом в защитном газе. // Автоматическая сварка. 1979. №1. - С. 1-7, 13.

123. Дюргеров Н.Г., Щекин Н.Г., Небылицин JI.E. Импульсно-дуговая сварка в углекислом газе активированным электродом. // Сварочное производство. 1975. №10. - С.22-23.

124. Мечев B.C., Сычев Л.И., Слободенюк B.C., Жайнаков А.Ж. Изменение характеристик сварочной дуги в процессе формирования капли при сварке плавящимся электродом в С02. // Автоматическая сварка. 1983. -№10.-С. 14-17.

125. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Способ импульсно-дуговой сварки// Пятнадцатая научная конференция. Труды. Юрга: Изд. ТПУ, - 2002. - С. 46-48.

126. Петров А.В. Дуговая сварка нержавеющих сталей плавящимся электродом в среде инертных газов.// Вестник машиностроения. 1954. - №9.

127. Заруба И.И., Касаткин Б.С. и др. Сварка в углекислом газе. Киев, «Укртехиздат». 1960.

128. Бучинский В.Н., Воропай Н.М. Особенности импульснодуговой сварки сталей в смеси аргона с углекислым газом. // Автоматическая сварка. 1978. -№3. -С.42-45.

129. Акулов А.И., Соколов О.И., Ибатулин Б.Л. Сварка низкоуглеродистой стали модулированным током при использовании активированного плавящегося электрода. // Сварочное производство. 1970. -№11. -С.26-29.

130. Подола Н.В., Шейко П.П. Генератор импульсов типа ИИП-1 для импульсно-дуговой сварки. // Автоматическая сварка. 1965. - №6. - С.76.

131. Зайцев А.И., Князьков А.Ф., Сараев Ю.Н. Импульсный источник для сварки плавящимся электродом. //В кн.: Труды ТИАСУРа. Томск: изд-во Томск. Ун-та, 1976, т. 19, с.84-91.

132. Дюргеров Н.Г., Сагиров Х.Н., Ленивкин В.А. Оборудование для импульсно-дуговой сварки плавящимся электродом. Энергоатомиздат. -1985.-80с.

133. Браткова О.Н. Источники питания сварочной дуги. М.:Высшая школа. 1982.- 182с.

134. Бальян Р.Х., Сивере М.А. Тиристорные генераторы и инверторы. -Л.:Энергоиздат. 1982. - С.223.

135. Пентегов И.В., Мещеряк С.Н., Кучеренко В.А. и др. Источники питания для сварки с использованием инверторов. // Автоматическая сварка. 1982. №7. - С.29-35.

136. А.с.№31992 (НРБ). Метод и устройство за регулиране на импульсен заваръчен ток /И.К.Марваков, К.З.Зиков. Опубл. 31.05.1982.

137. Мазель А.Г., Дедюх Р.И. Влияние параметров модулированного тока на процесс расплавления электрода и глубину проплавления при ручной дуговой сварке. // Сварочное производство. 1976. -№4. - С.9-10.

138. Сараев Ю.Н. Управление переносом электродного металла при сварке в С02 с короткими замыканиями дугового промежутка.(обзор). // Автоматическая сварка. 1988. -№12. - с.16-23.

139. Дедюх Р.И., Азаров Н.А. Влияние модуляции тока на условия формирования шва при дуговой сварке сверху вниз покрытыми электродами. // Автоматическая сварка. 1988. -№7. - с.24-27.

140. Сараев Ю.Н., Макарова Л.И., Гришков В.Н., Полнов В.Г., Кирилова Н.В. Рентгеноструктурное исследование покрытий полученных элекгродуговой наплавкой композиционного порошка на основе карбида титана. // Сварочное производство. 2000. -№8. - С.21-23.

141. Сараев Ю.Н., Полное В.Г., Прибытков Г.А. Особенности формирования структуры и свойства электродуговых порошковых покрытий, содержащих карбид титана. // Сварочное производство. 1999. -№8. - С.1923.

142. Сараев Ю.Н. Импульсные технологические процессы сварки и наплавки. Новосибирск. Наука. 1994. 108с.

143. Сараев Ю.Н., Полетика И.М., Козлов А.В., Кирилова Н.В., Никонова И.В., Салько А.Е. Влияние режима сварки на структуру распределения твердости и механические свойства сварных соединений паропроводов. // Сварочное производство. 2002. -№8. - С.3-8.

144. Квасов Ф.В. Особенности механизированной сварки с управляемым переносом электродного металла. // Сварочное производство. -1999. -№8. С.27-31.

145. А.с. 616078 (СССР). Автоматический стабилизатор длины дугового промежутка. / Князьков А.Ф. и др. Опубл. в Б.И. 1979, №9.

146. А.с. 616079 (СССР). Автоматический стабилизатор длины дугового промежутка. / Князьков А.Ф. и др. Опубл. в Б.И. 1979, №9.

147. А.с. 656761 (СССР). Автоматический стабилизатор длины дугового промежутка. / Князьков А.Ф. и др. Опубл. в Б.И. 1979, №11.

148. А.с. 616080 (СССР). Автоматический стабилизатор длины дугового промежутка. / Князьков А.Ф. и др. Опубл. в Б.И. 1979, №12.

149. Князьков А.Ф., Крампит Н.Ю., Крампит А.Г. Методика проведения эксперимента по определению параметров сварочной ванны при импульсном питании дуги. науч.-прак-ой конференции, филиал ТПУ, г. Юрга. 2000. - С.

150. Теория сварочных процессов. // Под ред. Фролова В.В. М.: Высшая школа, 1988. 559с.

151. Иоффе И.С., Ерохин А.А. Коэффициент расплавления проволоки с железным порошком в шихте. // Автоматическая сварка. 1970. №9. - С. 6465.

152. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Выбор модели столба сварочной дуги// Восьмая научная конференция. Труды. Томск: Изд. ТПУ,-2002.-С. 169-171.

153. Крампит Н.Ю., Крампит А.Г., Князьков С.А. Особенности импульсного управления процессом сварки длинной дугой в углекислом газе// Автоматизация и современные технологии. 2002, №9, с. 12-15.

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

155. Тюльков М.Д. Роль сил поверхностного натяжения в формировании корня стыковых швов. // Труды ЛКИ. 1957. - №189. - С. 1924.

156. Бельчук Г.А., Титов Н.Я. Влияние режима автоматической сварки по узкому зазору на форму шва. // Автоматическая сварка. 1970. - №12. -С.48-51.

157. Барабохин Н.С., Шиганов Н.В., Сошко И.Ф., Иванов В.В. Газодинамическое давление открытой импульсной дуги. II Сварочное производство. 1976. - №2. - С.4-6.

158. Авдуевский B.C., Глебов Г.А., Кошкин В.К. Расчет термодинамических и переносных свойств углекислого газа. // Теплофизика высоких температур. 1973. - №1. - С.51-5 8.

159. Drellischak K.S. Partition functions and thermodynamics properties of high temperature gases. Arnold Eng.Develop. Centre Tech. Doc., 1964, - № 10. -Rep.-64-24. - p. 148.

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

161. Князьков А.Ф., Крампит Н.Ю., Крампит А.Г. Устройство для дозирования энергии при сварке в С02 длинной дугой // Всероссийская научно-практическая конференция «Прогрессивные технологии и экономика в машиностроении».Труды,- Юрга. Изд. ТПУ, 2003. С15-17.

162. Князьков А.Ф., Долгун Б.Г., Швалев В.В., Корняков В.О. Устройство для сварки. А.с. 1738525 (СССР).

163. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю., Князьков С.А. Применение искусственно-формирующей линии в системе импульсного питания. // Пятнадцатая научная конференция. Труды. Юрга: Изд. ТПУ, - 2002. - С. 46-48.

164. Князьков А.Ф., Князьков С.А., Крампит Н.Ю., Крампит А.Г. Комбинированная импульсная система питания для сварки. // Одиннадцатая научная конференция. Труды. Юрга: Изд. ТПУ, - 1998. - С. 21-24.

165. Князьков А.Ф., Князьков С.А., Крампит Н.Ю., Петриков А.В. Статические характеристики системы питания для сварки с комбинированной модуляцией сварочного тока. / Тезисы доклада XI научно-практической кон-ии, филиал ТПУ, г.Юрга, 1998. - С.19-21.

166. Князьков А.Ф., Крампит А.Г., Князьков С.А., Федько В.Т. Переходные процессы в комбинированной импульсной системе питания// Тринадцатая научная конференция. Труды. Юрга: Изд. ТПУ, - 2000. - С. 53-56.

167. Князьков А.Ф., Князьков С.А., Крампит Н.Ю. и др. Устойчивость комбинированной импульсной системы питания для сварки. / Тезисы доклада XI научно-практической кон-ии, филиал ТПУ, г.Юрга, 1998. - С.24-26.

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