IT-Reviews    

СПОСОБ ПЛАЗМЕННОЙ СВАРКИ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ

c78089d0 Источник:
Садриев Р.Ш. Статья посвящена решению проблемы сварки металлов, имеющих на поверхности тугоплавкие окисные пленки. Были проведены исследования дугового разряда обратной полярности, горящий между соплом плазменной горелки и изделием, возбуждаемый и стабилизируемый с помощью факела плазмы, в ходе экспериментов были получены сваренные образцы из цветных металлов и алюминия. Статья в формате PDF 133 KB Сварка является одним из самых распространенных технологических процессов в машиностроении и строитель­стве. Простейшие приемы сварки были известны еще с глу­бокой древности. Древним была известна в основном литей­ная сварка. Соединяемые детали заформовывали и подогре­вали, а место соединения заливали заранее приготовленным расплавом металлов. Чтобы получить изделие из железа и его сплавов, нужно было нагревать металлов кузнечных горнах и проковывать его. Такой метод получил название горновой, или кузнечной, сварки. Этот вид сварки был ши­роко известен и использовался во всем мире вплоть до конца XIX века. Научное обоснование и дальнейшее раз­витие сварка получила благодаря трудам великого русско­го ученого-энциклопедиста М.В.Ломоносова и его дру­га - академика Г.В. Рихмана. Широко известны слова Ло­моносова, о том, что «...електрическая сила открывает великую надежду к благополучию человеческому».

Русский электротехник, профессор Петербургской медико-хирургической академии В.В.Петров развил учение Ломоносова об электрической дуге и в 1802 году проде­монстрировал членам медицинской коллегии свое замеча­тельное открытие - электрическую дугу, которая возни­кает при соединении двух угольков, соединенных проводами с источником тока высокого напряжения. Продолжая экс­периментировать в своей лаборатории, ученый заменяет один из углей металлической проволокой и в результате получает пламя, от которого плавится металл. Таким об­разом ученый пришел к выводу, что электрическую дугу можно использовать для плавления металла.

Для практического осуществления электрической сварки металлов понадобились многие годы совместных усилий физиков и техников. В 1882 году россиянин Н.Н.Бенардос предложил способ электрической дуговой сварки угольным электродом. Идея электросварки посетила Бенардоса во время посещения кузни, когда ученый наблюдал за кузнечной сваркой - разогревом кромок стальных и свинцовых деталей и проковыванием их в месте соединения. Бенардос предложил разогревать кромки при помощи электрической дуги. Для соединения свинцовых плас­тин аккумуляторов изобретатель использовал тепло элек­трической дуги, открытой В.В.Петровым. Дуга возникала между углем и аккумуляторной пластиной, которая была электропроводка и служила одновременно вторым элект­родом. К пластине, прижатой к раме, подсоединялся один полюс батареи, второй полюс должен быть соединен с уголь­ным стержнем, закрепленным в специальной рукоятке. Ученый касался углем места соединения. От дуги начали плавиться кромки соединенных деталей, образуя так на­зываемую ванну расплавленного металла. Вводя в пламя дуги конец свинцового прутка, Бенардос расплавил его. В образовавшейся сварочной ванночке происходило сли­яние соединяемых частей металлов. После затвердения образовался однородный наплавленный металл - свар­ной шов.

В 1888 году другой русский ученый - Н.Г.Славянов - изобрел способ дуговой электрической сварки, ко­торый был назван электрической отливкой металлов. Спо­соб обеспечил непрерывное плавление и повысил эффек­тивность сварки. Кроме того, Славянов впервые осуществил и описал сварку дугой, погруженной во флюс.

В 1940 году академик Е.О.Патон, основываясь на работах Славянова, разработал со своими учениками спо­соб скоростной автоматической сварки под флюсом. Этот способ положен в основу механизации сварочного произ­водства в нашей стране.В настоящее время широко применяется электроду­говая, электрошлаковая и плазменно-дуговая сварка [1,2].

Из всех видов сварки менее исследованным является плазменно-дуговая сварка. По этой причине были проведены исследования дугового разряда обратной полярности, горящий между соплом плазменной горелки и изделием, возбуждаемый и стабилизируемый с помощью факела плазмы, в ходе экспериментов были получены сваренные образцы из цветных металлов и алюминия толщиной в десятые доли миллиметра. Однако в этом случае блуждание катодного пятна приводит к образованию широкого шва и зна­чительной зоны термического влияния по сравнению, например, с микроплазменной сваркой дугой прямой полярности.

В разработанном способе сварки дуга обратной полярности используется только в один полупериод для разрушения (очистки) окисных пленок на кромках свариваемых деталей. Плав­ление металла осуществляется в другой полупериод высоко­концентрированным источником тепла - дугой прямой поляр­ности, горящей между электродом плазматрона и из­делием. При этом получается узкий шов с малой зоной терми­ческого влияния.

Рисунок 1. Схема принципа плазменной сварки на переменном токе:

  1. - электрод;
  2. - плазменная дуга;
  3. - свариваемое изделие;
  4. - источник питания.

Сущность способа иллюстрируется схемой, изображенной на рис.1. Между электродами плазматрона в потоке плазмообразующего газа непрерывно горит дежурная ду­га постоянного тока, создающая в промежутке электрод - изделие факел плазмы. При подаче на сопло горелки положительного относительно изделия полупериода напряжения между електродом и изделием формируется дуга обратной полярности с неста­ционарным катодным пятном. В течение этого полупериода про­исходит разрушение окисной пленки на кромках свариваемого изделия. Величина тока обратной полярности выбирается толь­ко из соображений качественной очистки и поэтому мала. За­тем на медный электрод горелки поступает отрицатель­ный относительно изделия полупериод напряжения. При этом формируется плазменная дуга с большой плотностью энергии, достаточной для плавления, и, таким образом, осуществляется сварка металлов, имеющих на поверхности тугоплавкие окисные пленки [3].

В созданном способе плазменной сварки на переменном токе на электроды попеременно подаются полупериоды напряжения синусоидальной формы промышлен­ной частоты (50 Гц). Как следует из описанного способа свар­ки, через изделие проходит асимметричный переменный ток, а по медному электроду - только ток прямой полярно­сти. Поэтому оплавления электрода, как при аргонодуговой сварке на переменном токе, не происходит. Это обеспечивает высокую пространственную устойчивость и стабильность горе­ния дуги даже на токах = 1 А.

Возможность раздельной регулировки тока прямой и обрат­ной полярности является важным технологическим преимуще­ством данного способа сварки, поскольку это позволяет незави­симо управлять степенью очистки поверхности и скоростью плавления металла.

Режим дежурной дуги и величины токов в различные полупериоды являются важными технологическими параметрами, оптимальный выбор которых обеспечивает ста­бильность процесса сварки цветных металлов и хорошее каче­ство сварного соединения.

Следует отметить, что нестационарное катодное пятно в процессе своего блуждания не только очищает открытые по­верхности изделия, но и проникает в зазор между свариваемыми кромками, обеспечивая получение высококачественного сварного соединения без окисных включений. Это свойство пятна проникать в щели, трещины, поры, раковины и т. п. было использовано нами при разработке спо­соба заварки дефектов в различных металлах, в том числе и алюминии. Сущность этого способа заключается в следующем. В начале процесса дефектный участок изделия (в том числе внутренние полости дефектов) очищается от окисной пленки и других загрязнений дугой обратной полярности, горящей между электродом и изделием. Ток дуги мал, и заплавления дефектов не происходит. По окончании очистки наступает вторая стадия процесса - заплавление дефекта по способу сварки на перемен­ном токе.

Рисунок 1. Динамичеекая вольт-амперная характеристика дуги

Стабильность процесса горения дуги прямой и обратной по­лярности на переменном токе иллюстрируется динамической вольт-амперной характеристикой (рис.1). По оси абсцисс записывается ток дуги, по оси ординат - падение напряжения. В обоих случаях как при , так и при  харак­теристика  для дуги прямой полярности падающая . Характеристика подобна статическим вольт-амперным характеристикам плазменной дуги на постоянном токе.

 Как показала практика, разработанный способ плазменной сварки металлов на переменном токе является устойчивым процессом даже на малых токах и позволяет осуществлять качественную сварку алюминия и его сплавов малых и весьма малых толщин.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Лесков Г.И. Электрическая сварочная дуга. М., Машиностроение, 1970. 335 с.
  2. Ширшов И.Г., Котиков В.Н. Плазменная резка. Изд. Машиностроение Ленингралское отд-ие. 1987.
  3. Теория термической электродуговой плазмы. Под ред. Жукова М.Ф. Новосибирск. 1987.



Отзывы (через Facebook):

Оставить отзыв с помощью аккаунта FaceBook:

ОПЫТ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДА АГРОСТЕПЕЙ ДЛЯ ВОССТАНОВЛЕНИЯ НАРУШЕННОЙ РАСТИТЕЛЬНОСТИ ДОЛИНЫ СРЕДНЕЙ ЛЕНЫ (ЦЕНТРАЛЬНАЯ ЯКУТИЯ)

Анализ опыта по восстановлению методом агростепей растительности на нарушенных кормовых угодьях долины средней Лены показал, что метод при соблюдении экологических условий и видового состава участков обеспечивает восстановление растительности, проявляющееся в повышении проективного покрытия и доминировании в травостое целинных видов. Соответствие экологических условий и видового состава травостоя при подборе участков обеспечивает восстановление растительности нарушенных участков до 70–75 % и доминирование в травостое целинных видов до 60–65 % в условиях нормального и сильного засоления. ...

23 02 2021 19:15:36

ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ОБРАЗОВАНИЯ ГЕРМАНИИ

Статья в формате PDF 301 KB...

06 02 2021 19:54:21

МАКРО-РЕЧЕВЫЕ АКТЫ КОРПОРАТИВНОГО ДИСКУРСА

Статья в формате PDF 224 KB...

24 01 2021 23:58:37

РЕЗУЛЬТАТЫ ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ НОВОГО СИНТЕТИЧЕСКОГО БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОГО ВЕЩЕСТВА «4-АММОНИЙ ПИРИДИН ТЕТРАХЛОРПАЛЛАДИТ»

Химиотерапевтические средства в комплексе с хирургическими операциями широко используются для лечения онкологических больных. Несмотря на то, что арсенал этих препаратов широко представлен, все эти препараты обладают высокой токсичностью. Результаты цитогенетических исследований, проводимых на семенах пшеницы безостая – 1 показали, что 0,01; 0,02 и 0,05 % растворы исследуемого вещества не обладают цитотоксичностью, и лишь в разведении 0,1 % обнаруживает слабое цитотоксическое действие. Методом биотеста было выявлено, что при внутрибрюшинном введении белым мышам 1 мл раствора 4-аммоний пиридин тетрахлорпалладита исследуемое вещество обнаруживает высокую токсичность, которая усиливается со времени, начиная с момента введения, и зависит от концентрации введенного раствора. ...

16 01 2021 16:40:58

Я И МОЁ ЗДОРОВЬЕ

В статье излагается позиция автора о необходимости максимально ответственно относиться к своему здоровью, исходя из объективных предпосылок нашего времени. ...

12 01 2021 15:44:17

МОЛЕКУЛЯРНЫЙ СОСТАВ ВОДЫ

Статья в формате PDF 343 KB...

05 01 2021 8:59:22

ОНОПРИЕВ ВЛАДИМИР ИВАНОВИЧ

Статья в формате PDF 112 KB...

20 12 2020 15:44:33

КЛИНИКО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МАЛЫХ АНОМАЛИЙ СЕРДЦА У ДЕТЕЙ С АРИТМИЯМИ

На основании результатов комплексного клинико- инструментального обследования 390 детей в возрасте от 5 до 15 лет, проживающих в г. Красноярске, была изучена зависимость клинического течения нарушений сердечного ритма и проводимости от выраженности и формы малых аномалий развития сердца. Установлены основные эхокардиографические параметры и прогностические критерии развития гемодинамических нарушений у детей с аритмиями. ...

17 12 2020 9:30:50

ЗОЛОТОЕ СЕЧЕНИЕ И ОЦЕНКА ИЗОЛЯЦИИ ТРАНСФРМАТОРОВ

Статья в формате PDF 152 KB...

13 12 2020 4:47:20

СЕЛЕКЦИЯ И ГЕНЕТИКА PINUS SYLVESTRIS L. В ОСТРОВНЫХ БОРАХ

Статья в формате PDF 111 KB...

04 12 2020 12:30:19

ВЫРАЩИВАНИЕ КРИСТАЛЛОВ В ДОМАШНИХ УСЛОВИЯХ

Статья в формате PDF 539 KB...

02 12 2020 2:43:42

СИСТЕМНОЕ ДЕЙСТВИЕ И ЭФФЕКТ ЭНЕРГИИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ (ЭМП) НА ГИДРАТАЦИЮ, МЕТАБОЛИЗМ ТКАНЕЙ, СОСТОЯНИЕ СТРЕССА ЗДОРОВОГО И БОЛЬНОГО ЧЕЛОВЕКА

С помощью комплекса ядерно-физических методов, Я М Р-спектроскопии, выявлена неоднозначная степень насыщения связанной фазы воды молекулами воды и ряда химических элементов, где основу их специфической связи представляет многослойная поляризованная структура сыворотки крови и лимфы здоровых людей, пациентов с актуальными заболеваниями. Разработана иерархическая двухуровневая модель, согласно собственной концепции сопряженного действия и эффекта энергии, системного Э М П, энергии биохимических цикловых процессов, объединенных потоком протонов, регулируемых буферной системой и гормонами стресса. ...

29 11 2020 23:43:36

НОВОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ СУШКИ ЗЕРНА

Статья в формате PDF 120 KB...

28 11 2020 1:22:57

АНАЛИЗ ГИДРОГЕОХИМИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ

Статья в формате PDF 140 KB...

26 11 2020 6:23:38

СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ИЗМЕНЕНИЙ ДЕФИНИТИВНОЙ СТРУКТУРЫ СЕЛЕЗЕНКИ НА ФОНЕ ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ И У ЧЕЛОВЕКА

Статья посвящена актуальной проблеме – влиянию хронической алкогольной интоксикации на изменение морфоструктуры селезенки. Дана сравнительная гистологическая характеристика соединительно-тканного каркаса и белой пульпы селезенки у животных в эксперименте и у человека. Представлены дегенеративные изменения гистологической структуры селезенки. ...

21 11 2020 16:39:17

ИССЛЕДОВАНИЕ ОНКОЛОГИИ

Статья в формате PDF 379 KB...

19 11 2020 19:32:38

ГЕОГРАФИЯ УДМУРТИИ (учебник для 8-9 классов)

Статья в формате PDF 127 KB...

12 11 2020 19:24:54

Признаки конкурентоспособности инженера

Статья в формате PDF 264 KB...

11 11 2020 18:40:10

ЭКОНОМЕТРИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ

Статья в формате PDF 345 KB...

03 11 2020 20:46:58

ЗЕМЛЯ НЕ БЫЛА НАГРЕТОЙ, ТЕМ БОЛЕЕ РАСПЛАВЛЕННОЙ

Статья в формате PDF 111 KB...

02 11 2020 6:59:58

ИСТОРИКО-ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ ЭТАПЫ ТРАНСФОРМАЦИИ ВОСТОЧНО-ЕВРОПЕЙСКИХ СТЕПЕЙ

Рассматриваются особенности изменения растительности и почв на протяжении пяти историко-экологических этапов трансформации восточноевропейских степей во второй половине голоцена. Получены оценки поступающей в почву фитомассы, величина изымаемой продукции (в массовом выражении и через энергетические эквиваленты), а также величины энергии, формируемой в процессе гумусообразования. Установлено, что за 5000 лет отношение энергии расхода-прихода растительного вещества изменилось от 1:28 до 1:0,4, а ежегодное поступление гумуса в почвы снизилось с 5,4 до 1,6 М Дж/кв. м. ...

29 10 2020 14:36:58

СОВРЕМЕННЫЕ GRID – ТЕХНОЛОГИИ

Статья в формате PDF 254 KB...

28 10 2020 16:16:56

Максимальная скорость окисления оксида азота

Статья в формате PDF 344 KB...

27 10 2020 19:25:12

Развитие стекловидного тела глаза человека

Статья в формате PDF 111 KB...

14 10 2020 11:32:30

СИДОРОВА КЛАВДИЯ АЛЕКСАНДРОВНА

Статья в формате PDF 167 KB...

13 10 2020 23:42:22

НАРУШЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ И ОРГАНОВ ЧУВСТВ СРЕДИ ПОПУЛЯЦИИ ШИРВАНСКОЙ ЗОНЫ АЗЕРБАЙДЖАНА

Среди населения Ширванской зоны Азербайджана проведены медико-генетические исследования по выявлению нарушений Ц Н С и органов чувств, установлены типы наследования патологий. Среди 119 больных с 14 наследственными и врожденными заболеваниями 71,43 % приходится на моногенные патологии с аутосомно-рецессивным типом наследования, что объясняется кровнородственными браками среди родителей пробандов. ...

11 10 2020 16:22:36

ДИНАМИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ КОНКУРЕНЦИИ ДВУХ ФИРМ НА ОДНОРОДНОМ РЫНКЕ

Рассмотрена экономико-математическая модель конкуренции двух фирм на однородном рынке сбыта. Приводится формулировка соответствующей задачи Коши для системы обыкновенных дифференциальных уравнений первого порядка, описывающей динамику развития системы, которая может быть легко обобщена на случай произвольного количества конкурирующих предприятий. Дана экономическая интерпретация полученных результатов. ...

07 10 2020 21:23:53

Туманова Анна Леоновна

Статья в формате PDF 78 KB...

06 10 2020 12:10:38

ТРАНСНАЦИОНАЛИЗАЦИЯ РОССИЙСКОГО БИЗНЕСА

Статья в формате PDF 320 KB...

05 10 2020 19:12:21

Организация системы адаптации человека в онтогенезе

Статья в формате PDF 104 KB...

04 10 2020 21:25:35

СИЛЬМАН ГРИГОРИЙ ИЛЬИЧ

Статья в формате PDF 83 KB...

03 10 2020 5:16:57

Еще:
Обзоры -1 :: Обзоры -2 :: Обзоры -3 :: Обзоры -4 :: Обзоры -5 :: Обзоры -6 :: Обзоры -7 :: Обзоры -8 :: Обзоры -9 :: Обзоры -10 :: Обзоры -11 ::

Последовательность подготовки научной работы может быть такой:

Выбор темы. Это важный этап. Во-первых, тема должна быть интересна не только вам, но и большинству слушателей, которым вы будете её докладывать, чтобы вы видели заинтересованность в их глазах, а не откровенную скуку.

Выбор целей и задач своей научной работы. То есть, нужно сузить тему. Например, тема: «Грудное вскармливание», сужение темы: «Грудное вскармливание среди студенток нашего ВУЗа». И если общая тема мало кому интересна, то суженная до рамок собственного института или университета, она становится интересной практически для всех слушателей. Целью может стать: «Содействие оптимальным условиям вскармливания грудью детей студентов нашего ВУЗа», а задачей — доказать, что специальные условия, созданные для кормящих студенток, не помешают их успеваемости, но уменьшат количество пропусков, академических отпусков и способствуют выращиванию здоровых детей — нашего будущего. Понятно, что эта тема подходит для студентов медицинских и педагогических ВУЗов, но и в других учебных учреждениях можно найти темы, интересные всем.

Разработать методы исследования и сбора информации. В случае с естественным вскармливанием, скорее всего, это будет анкетирование студенток, имеющих детей.

Систематизировать материал и подготовить презентацию.

Подготовиться к выступлению.

Выступить и получить: награду, удовольствие и опыт, чтобы в следующем году выступить ещё лучше и сорвать шквал аплодисментов, стать узнаваемым, а значит — более конкурентоспособным!