Введение 10
1. Влияние различных факторов на стабильность процесса сварки и
разбрызгивание электродного металла 11
1.1. Источники питания для сварки покрытыми электродами 13
1.1.1. Традиционные источники питания для дуговой сварки покрытыми
электродами 13
1.1.2. Источники питания для дуговой сварки покрытыми электродами
инверторного типа 15
1.2. Показатели стабильности процесса дуговой сварки плавящимся
электродом 17
1.2.1. Ручная сварка покрытым электродом 19
1.2.2. Ручная сварка покрытым электродом на переменном токе 20
1.2.3. Ручная сварка покрытым электродом на постоянном токе 21
2. Методика и материалы исследования 23
3. Результаты исследований 33
3.1. Результаты измерений длительности коротких замыканий и
длительности микроцикла каплеобразования при сварке покрытыми электродами 33
3.2. Основные параметры режимов сварки 43
3.3. Результаты статистической обработки 44
4.Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения 49
4.1 Потенциальные потребители результатов исследования 49
4.1.1. FAST - анализ 49
4.1.2. SWOT - анализ 53
4.2. Оценка готовности проекта к коммерциализации 56
4.3. Планирование научно-исследовательских работ 58
4.3.1 Структура работ в рамках научного исследования 58
4.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ 59
4.3.3 Разработка графика проведения научного исследования 60
4.4. Бюджет научно-технического исследования (НТИ) 63
4.4.1. Сырье, материалы, покупные изделия и полуфабрикаты 63
4.4.2. Специальное оборудование для научных работ 63
4.4.3. Основная заработная плата 64
4.4.4. Дополнительная заработная плата научно-производственного
персонала 66
4.4.5. Отчисления на социальные нужды 67
4.4.6. Накладные расходы 67
4.5. Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования 68
5. Социальная ответственность 70
5.1. Производственная безопасность при сварке 70
5.1.1. Анализ вредных и опасных факторов при выполнении сварочных работ 71
5.1.1.1 Излучения 71
5.1.1.2 Сварочные аэрозоли 72
5.1.1.3 Электрический ток 74
5.1.1.4 Шумы и вибрации 76
5.1.1.5 Освещение 77
5.1.1.5 Микроклимат 78
5.1.2 Экологическая безопасность 79
5.1.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 80
5.1.4 Организационные вопросы обеспечения безопасности 82
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ВЫВОДЫ 85
СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ СТУДЕНТА 86
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 87
Приложение А 89
Дуговая сварка, это основной способ сварки плавлением, а её наиболее распространённым видом является ручная дуговая сварка покрытыми электродами. Данный вид сварки достаточно прост и удобен в использовании. Ввиду своей распространенности, также широкое развитие получают используемые сварочные материалы и оборудование, что прямым образом влияет на различные процессы, протекающие в ходе сварки и наплавки.
В связи со стремительным темпом развития источников питания для дуговой сварки покрытыми электродами, изменяются их технические характеристики, так как с каждым разом применяются более совершенные материалы и технологии. Современные источники питания обладают малыми габаритными размерами, малым весом, а также более высокими динамическими свойствами. В связи с этим возникает необходимость оценки влияния динамических свойств источника на стабильность процесса сварки и наплавки.
Целью данной работы является выявление наиболее стабильного процесса сварки, путем сравнения трех источников с отличающимися динамическими свойствами с использованием различных типов электродов. Для сравнения представлены: трехфазный выпрямитель ВД-306, однофазный выпрямитель ВДЭ-160 и выпрямитель инверторного типа ARC-250 «Сварог».
В ходе выполнения данной работы были проведены исследования направленные на изучение стабильности процесса сварки покрытыми электродами при использовании источников питания с различающимися динамическими характеристиками. Для сравнения были использованы: трехфазный выпрямитель ВД-306, однофазный выпрямитель ВДЭ-160 и выпрямитель инверторного типа ARC-250 «Сварог». Была произведена наплавка валиков различными типами электродов с использованием каждого источника питания. Совместно с наплавкой производилась регистрация основных параметров сварки, а также записывались осциллограммы тока и напряжения для дальнейшей статистической обработки и расчета критериев стабильности для каждого из процессов.
Анализ полученных экспериментальных результатов исследований показал, что более стабильные параметры режима сварки обеспечивает выпрямитель инверторного типа. Это напрямую связано с динамическими характеристиками данного источника, а точнее со скоростью нарастания тока. Также большое значение для обеспечения стабильности процесса сварки является выбор сварочных электродов. В данном случае наиболее стабильным оказался процесс при котором использовались электроды марки LB-52U.
