Тема: Исследование свойств сварных соединений полученных с использованием переменного прямоугольного тока

Объектом исследования магистерской диссертации является микроструктура наплавленных валиков различными способами сварки.
Цель работы заключается в подтверждение целесообразности применения переменного прямоугольного тока при дуговой сварке покрытыми электродами трубопроводов, в том числе намагниченных.
В работе исследованы свойства сварного соединения полученного с использованием переменного прямоугольного тока, а также произведено его сравнение аналогичными показателями с постоянным, постоянным модулированным и переменным модулированным током.
Для достижения поставленной цели было сделано следующее:
- проведен анализ отечественной и зарубежной литературы, сформулирована актуальность исследований с постановкой задачи;
- проведеныэкспериментальные исследования.
Выпускная квалификационная работа выполнена в текстовом редакторе Microsoft Word 2010, фотографии были получены с использованием микроскопа OLYMPUS GX51, микротвердость образцов измеряли на приборе HV-1000.

Ручная дуговая сварка покрытыми электродами широко используется при изготовлении различных металлических конструкций в энергетике, химии и нефтехимии, в автомобилестроении, при строительстве нефте - и газопроводов. Сварка так же необходима при ремонте различных деталей и изделий. Объемы применения ручной дуговой сварки ежегодно возрастают [1].
Для дуговой сварки применяют постоянный или переменный ток. Использование переменного тока приводит к периодическому погасанию дуги и последующему ее зажиганию при изменении направления тока в сварочной цепи. Это приводит к тому, что стабильность горения при использовании электродов с основным покрытием не достаточно. Применяют стабилизаторы горения дуги, либо добавляют в покрытие электрода стабилизирующие элементы, либо используют переменный ток с прямоугольной формой волны.
Постоянный ток лишен этих недостатков, так как значение тока сварочной цепи не достигает нулевого значения, а следовательно дуга не гаснет. Однако остаточная намагниченность свариваемых деталей приводит к магнитному дутью постоянного тока, что делает сварку таких деталей невозможной.
Результаты исследований проведенных в [2] свидетельствуют о возможности дуговой сварки покрытыми электродами намагниченных деталей переменным прямоугольным током повышенной частоты (500 Гц). Однако влияниепеременного тока на свойства и структуру сварных соединений исследовано не достаточно полно.
Наличие внешнего магнитного поляс индукцией более 2 мТл способствует нарушению процесса дуговой сварки постоянным током. Под влиянием внешнего магнитного поля столб дугиотклоняется от оси электрода, удлиняется в плоть до обрыва. Поэтому для получения качественных сварных соединений необходимо обеспечивать условия по снижению индукции поперечного магнитного поля в зоне сварки до 2 мТл и меньше. Наиболее сложно это осуществлять при наличии остаточной намагниченности соединяемых деталей, которая является следствием применения магнитных методов контроля. Предварительное размагничивание деталей обеспечивают специализированным оборудованием, эксплуатация которого характеризуется продолжительным процессом подготовки к работе, низкой производительностью труда и наличием обслуживающего персонала высокой квалификации. Альтернативным способом стабилизации процесса дуговой сварки намагниченных деталей является применение переменного прямоугольного тока повышенной частоты вместо постоянного обратной полярности.
Взаимосвязь направления отклонения дуги с полярностью ее горения в условиях воздействия внешнего поперечного магнитного поля позволяет применять переменный ток для стабильности процесса сварки.
Купить

Результаты проведенных исследований свидетельствует о целесообразности применения модуляции сварочного тока, так как это обеспечивает благоприятные изменения структуры наплавленного металла сварного соединения. Еще больше положительное влияние оказывает замена постоянного тока на переменный прямоугольный повышенной частоты, особенно модулированного по амплитуде. Так как в этом случае структура металла сварного шва становится наиболее равномерной и мелкозернистой.
Вышеизложенное позволяет рекомендовать модулированный по амплитуде переменный прямоугольный ток повышенной частоты для сварки ответственных конструкций на технических обьектах повышенной опастности.

Купить