Щетинін С. В. Розробка процесу одностороннього зварювання труб з використанням електромагнітного поля зварювального струму

Дисертація містить результати теоретичних i експериментальних дослiджень закономiрностей розподiлу і регулювання електромагнiтного поля зварювального струму, температурного поля i тиску дуги i розробки на їх основi способiв одностороннього зварювання труб, якi забезпечують пiдвищення якостi формування швiв та виходу придатних труб. . Об'єкт дослідження: Процеси та сили, дiючи на рiдкий метал зварювальної ванни i определяючи формування швiв при односторонньому зварюваннi труб на флюсовiй подушцi Предмет дослідження: Закономiрностi розподiлу та регулювання електромагнiтного поля зварювального струму, температурного поля та тиску зварювальної дуги. Розробленi cпособи одностороннього зварювання труб, якi забезпечують пiдвищення якостi формування i механiчних характеристик швiв. Методи дослідження: Фiзичне и математичне моделювання, натурнi експерименти в виробничих умовах зварювання труб. Розрахунково-аналiтичний i методи математичної статистики на персональних комп'ютерах по спецiально розробленним програмам.. Металографічний з використанням пристроїв РЕМ-200М. Методи рентгеноструктурного аналiзу i лазерного мiкроспектроаналiзу, механічних випробувань характеристик зварних з'єднань. На підставі фізичного моделювання встановлені основні закономірності розподілу електромагнітного поля зварювального струму в зазорі стику, на які значно впливає форма виробу. Теоретично обґрунтовано, що збільшення індукції в зазорі стику і магнітного дуття при зварюванні труб є наслідком концентрації силових ліній поля в обладаючому великою магнітною проникністю феромагнітному тілі труби, тому що контур труби збігається з напрямком силових ліній поля. Установлено механізм і розроблені способи регулювання електромагнітного поля зварювального струму. На підставі встановлених закономірностей регулювання електромагнітного поля зварювального струму розроблений спосіб одностороннього зварювання змішаним електродом. Отримано рівняння процесу поширення тепла при зварюванні змішаним електродом. Розрахунков о-експериментальним шляхом встановлена оптимальна конструкція електрода. Показано, що найбільше ефективно поліпшувати формування зворотного валика при односторонньому зварюванні шляхом зменшення спрямованих вниз електромагнітного тиску і тиску дуги. Установлено, що при зварюванні змішаним електродом значно знижуються максимальні значення тиску дуги і спрямованих вниз електромагнітних сил, що забезпечує якісне формування швів. Установлено, що при підвищенні швидкості зварювання формування зворотного валика поліпшується. На основi розрахунково-аналiтичних i експериментальних дослiджень розроблен спосіб одностороннього зварювання труб змішаним електродом, який дозволяє забезпечити якісне формування зворотного валика при односторонньому зварюванні на флюсовій подушці, замiнити двостороннє зварювання на одностороннє, знизити матеріалоємність і енергоємність процесу і підвищити рівень механічних характеристик. Розроблений спосіб може бути використаний на металургійних і трубних підприємствах України, розроблені методики -- в навчальному процесі при підготовці інженерних кадрів. .