Гринюк А. А. Плазмо-дугове зварювання алюмінієвих сплавів різнополярним асиметричним струмом.

Дисертація присвячена дослідженню особливостей процесів плазмо-дугового зварювання різнополярним асиметричним струмом (ПДЗ) алюмінієвих сплавів. Встановлено, що крім основних параметрів, характерних для зварювання постійним струмом, таких як сила зварювального струму, швидкість зварювання та витрати плазмоутворюючого газу, при плазмо-дуговому зварюванні різнополярним струмом додатковими засобами збільшення глибини проплавлення є частота різнополярного струму та баланс дуги (тривалість протікання струму при прямій полярності). Збільшення частоти різнополярного струму з 50 до 200 Гц дозволяє збільшити глибину проплавлення швів у 2 -2,5 рази. Шви алюміній- літієвих сплавів, отримані плазмо-дуговим зварюванням різнополярним струмом мають, на 30% вищі показники міцності та ударної в’язкості при позацентровому розтягуванні у порівнянні зі швами, отриманими звичайним аргонодуговим зварюванням неплавким електродом. Розроблено заходи боротьби з газовою пористістю при зварюванні алюміній-літієвих сплавів за рахунок зміни тиску на рідкий метал внаслідок модуляції зварювального струму або імпульсного подавання плазмоутворюючого газу. Встановлено, що більш ефективним, порівняно з модуляцією струму, є імпульсне подавання (з частотою 4-6 Гц) плазмоутворюючого газу із співвідношенням максимальних витрат до мінімальних 10:1 при рівні мінімальних витрат порядку 0,1 л/хв. При цьому зі збільшенням швидкості зварювання до 200 см/хв не спостерігається погіршення формування поверхні шва, яке притаманне зварюванню з модуляцією струму. Визначено вплив швидкості на показники міцності зварних з’єднань алюмінієвих сплавів з різним хімічним складом. Виявлено ефект «пікової» швидкості зварювання – зростання показників міцності з ростом швидкості зварювання до певної величини швидкості зварюванні. Після досягнення «пікової» швидкості спостерігається зниження показників міцності. Для термічно зміцнюваних сплавів товщиною 2,0 мм ця величина знаходиться в діапазоні від 120 до 200 см/хв. При цьому зменшення кількості міді в основному металі збільшує значення «пікової» швидкості зварювання. Запропоновано комбіноване використання плазмо-дугового зварювання та зварювання плавким електродом для зварювання алюмінієвих сплавів товщиною до 16 мм за один прохід з розробкою крайок. Виконано промислове впровадження результатів роботи при виготовленні ПДЗ елементів електричної арматури на ПАТ «Мотор-Січ» (Україна), а також у серійному виробництві в ТОВ «НВЦ «ПЛАЗЕР» (Україна) обладнання для ручного, автоматичного (роботизованого) плазмо-дугового зварювання, із яких два комплекси в даний час експлуатуються на підприємствах та організаціях КНР. Ключові слова: плазмо-дугове зварювання асиметричним різнополярним