Розрахунок геометричних параметрів зони проплавлення при наплавленні стрічковим електродом
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.187718Ключові слова:
стрічковий електрод, розподіл температур, напівнескінченне тіло, глибина проплавлення, джерело нагрівуАнотація
Представлені методи математичного моделювання геометричних характеристик наплавлених поверхонь, що дозволяють спрогнозувати результат експериментальних досліджень. Визначено точність існуючих способів оцінки геометричних параметрів зони проплавлення.
Встановлено, що використовуючи схему розподілу джерела нагріву по прямокутної області вдалося наблизити розрахункові дані до експериментальних в діапазоні швидкостей наплавлення 6–12 м/г. При параметрі розподілу джерела нагріву по ширині 1,5 мм максимальна розбіжність розрахункових і експериментальних значень глибини проплавлення, не перевищує 15 % для стрічок шириною від 60 до 90 мм. Це пояснюється тим, що дана модель адекватна тільки для холоднокатаних стрічкових електродів суцільного перетину. Досліджено розрахункова схема розподілу температур в напівнескінченому тілі від рухомого лінійного джерела тепла з розподілом температури по ширині, що дозволяє адекватно оцінити глибину проплавлення основного металу при наплавленні стрічковим електродом. Дуга, яка переміщається по торця стрічки, не утворює значного кратера, як при наплавленні дротяним електродом. Ефективність передачі тепла від дуги до основного металу визначається конвекцією рідкого металу в активній частині ванни, яка зменшується при малих швидкостях наплавлення. Рух металу в цій зоні пов'язано з рухом його по всьому об'єму зварювальної ванни. Встановлено, що зниження температури металу в рідкому прошарку зварювальної ванни в межах 300–500 ºС при використанні стрічкового електрода в порівнянні з дротяним пов'язано з явищем переміщення дуги по торцю стрічкового електрода і зміною коефіцієнта зосередженості джерела теплаПосилання
- Ivanov, V., Lavrova, E. (2014). Improving the Efficiency of Strip Cladding by the Control of Electrode Metal Transfer. Applied Mechanics and Materials, 682, 266–269. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amm.682.266
- Ivanov, V., Lavrova, E. (2018). Development of the Device for Two-Strip Cladding with Controlled Mechanical Transfer. Journal of Physics: Conference Series, 1059, 012020. doi: https://doi.org/10.1088/1742-6596/1059/1/012020
- Lavrova, E. V., Ivanov, V. (2018). Controlling the Depth of Penetration in the Case of Surfacing with a Strip Electrode at an Angle to the Generatrix. Materials Science Forum, 938, 27–32. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.938.27
- Kravtsov, T. G. (1978). Elektrodugovaya naplavka elektrodnoy lentoy. Moscow: Mashinostroenie, 168.
- Razmyshlyaev, A. D. (2013). Avtomaticheskaya elektrodugovaya naplavka lentochnym elektrodom pod flyusom. Mariupol': GVUZ «PGTU», 179.
- Burlaka, V. V., Gulakov, S. V., Podnebennaya, S. K. (2017). A three-phase high-frequency AC/DC converter with power-factor correction. Russian Electrical Engineering, 88 (4), 219–222. doi: https://doi.org/10.3103/s1068371217040058
- Podnebennaya, S. K., Burlaka, V. V., Gulakov, S. V. (2018). Development of Three Phase Power Supplies for Resistance Welding Machines. 2018 IEEE 38th International Conference on Electronics and Nanotechnology (ELNANO). doi: https://doi.org/10.1109/elnano.2018.8477559
- Karkhin, V. A. (2019). Thermal Processes in Welding. Springer, 492. doi: https://doi.org/10.1007/978-981-13-5965-1
- Kumar, V., Lee, C., Verhaeghe, G., Raghunathan, S. (2010). CRA Weld Overlay - Influence of welding process and parameters on dilution and corrosion resistance. Houston: Stainless Steel World America, 64–71.
- Burlaka, V., Lavrova, E. (2019). Impoving energy characteristics of the welding power sources for TIG-AC welding. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5 (5 (101)), 38–43. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.180925
- Jingnan, P., Lixin, Y. (2016). The Mathematical Model Research on MIG Groove Welding Process. Procedia Engineering, 157, 357–364. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2016.08.377
- Dragan, S. V., Yaros, Y. O., Simutienkov, I. V., Trembich, V. Y. (2015). Influence of high-frequency electrode vibrations on the geometry of penetration at automatic submerged arc cladding. Shipbuilding and Marine Infrastructure, 1, 76–86. Available at: http://smi.nuos.mk.ua/archive/2015/1/19.pdf
- Karkhin, V. A., Khomich, P. N., Ossenbrink, R., Mikhailov, V. G. (2007). Calculation-experimental method for the determination of the temperature field in laser welding. Welding International, 21 (5), 387–390. doi: https://doi.org/10.1080/09507110701455574
- Huang, J. K., Yang, M. H., Chen, J. S., Yang, F. Q., Zhang, Y. M., Fan, D. (2018). The oscillation of stationary weld pool surface in the GTA welding. Journal of Materials Processing Technology, 256, 57–68. doi: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2018.01.018
- Ibrahim, I. A., Mohamat, S. A., Amir, A., Ghalib, A. (2012). The Effect of Gas Metal Arc Welding (GMAW) Processes on Different Welding Parameters. Procedia Engineering, 41, 1502–1506. doi: https://doi.org/10.1016/j.proeng.2012.07.342
- Kawahito, Y., Uemura, Y., Doi, Y., Mizutani, M., Nishimoto, K., Kawakami, H. et. al. (2016). Elucidation of the effect of welding speed on melt flows in high-brightness and high-power laser welding of stainless steel on basis of three-dimensional X-ray transmission in situ observation. Welding International, 31 (3), 206–213. doi: https://doi.org/10.1080/09507116.2016.1223204
- Limmaneevichitr, C., Kou, S. (2000). Visualization of Marangoni convection in simulated weld pools containing a surface-active agent. Welding Journal, 79 (11), 324-S–330-S.
- Wu, J. F., Huang, J. (2012). The Mathematical Model of Welding Process Comparative Study of Identification Method. Advanced Materials Research, 472-475, 2241–2244. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/amr.472-475.2241
- Dave, S. N., Narkhede, B. E. (2016). Study of the electro slag strip cladding process & effect of its parameters on welding. International Journal of Advance Engineering and Research Development, 3 (12), 101–108.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Vitaliy Ivanov, Vitaliy Ivanov, Elena Lavrova, Vladimir Burlaka, Vasyl Duhanets
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
