Способы управления подачей электродной проволоки при дуговой механизированной сварке и наплавке

Лебедев, В. А. Способы управления подачей электродной проволоки при дуговой механизированной сварке и наплавке = Methods of controlling electrode wire feeding at mechanized arc welding and surfacing / В. А. Лебедев, Г. В. Жук, С. В. Драган // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2017. – № 4 (471). – С. 43–52.Анотація. Подано аналіз традиційних і нових способів і систем управління подачею електродного дроту в обладнанні для дугового зварювання й наплавлення, особливу увагу приділено системам регулювання (стабілізації) швидкості подачі. Значну частину роботи присвячено імпульсним і коливальним системам подачі, що дозволяють отримати ряд технологічних ефектів, які істотно підвищують якість зварного з’єднання й розширюють сферу застосування механізованого устаткування, у тому числі при виготовленні та ремонті об’єктів суднобудування та океанотехніки. Показано, що сучасні технічні засоби дають можливість вирішити практично будь-які технічні завдання, пов’язані з управлінням перенесенням електродного металу.Abstract. The article analyzes the conventional and new methods and control systems for electrode wire feeding in the arc welding and surfacing equipment. Special attention is paid to the feed rate control (stabilization) systems. The major part of the paper considers pulsed and oscillatory feed systems. They allow obtaining a number of technological effects that significantly improve the quality of the welded joint and expand the scope of application of the mechanized equipment, including the spheres of manufacture and repair in shipbuilding and ocean engineering. It is shown that advanced technical means allow solving virtually any technical problem related to control of the electrode metal transfer.Аннотация. Представлен анализ традиционных и новых способов и систем управления подачей электродной проволоки в оборудовании для дуговой сварки и наплавки, особое внимание уделено системам регулирования (стабилизации) скорости подачи. Значительная часть работы посвящена импульсным и колебательным системам подачи, позволяющим получить ряд технологических эффектов, существенно повышающих качество сварного соединения и расширяющих сферу применения механизированного оборудования, в том числе при изготовлении и ремонте объектов судостроения и океанотехники. Показано, что современные технические средства дают возможность решить практически любые технические задачи, связанные с управлением переносом электродного металла

Управление формированием структуры шва при воздействии низкочастотными механическими колебаниями на расплав сварочной ванны (обзор)

Управление формированием структуры шва при воздействии низкочастотными механическими колебаниями на расплав сварочной ванны (обзор) = Control of the weld structure formation under the influence of low-frequency mechanical oscillations on the weld pool melt (review) / В. А. Лебедев, С. В. Драган, С. В. Новиков, И. В. Симутенков // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2017. – № 3 (470). – С. 21–28.Анотація. Розглянуто методи управління кристалізацією металу зварювальної ванни при зовнішньому механічному впливі на розплав. Виконано аналіз факторів, що впливають на процес кристалізації розплаву, при накладанні низькочастотних коливань, показано роль хвильового прискорення у визначенні параметрів керованого впливу. Наведено потрібні співвідношення між параметрами низькочастотних коливань і власною частотою кристалізації металу ванни для отримання дрібнозернистої структури шва.Abstract. Methods of controlling crystallization of the weld pool metal under external mechanical impact have been considered. There is performed an analysis of the factors influencing the process of melt crystallization when lowfrequency oscillations are applied. The role of wave acceleration in determining the parameters of the control action is shown. There are presented the relationships between the parameters of low-frequency oscillations and the natural frequency of crystallization of the bath metal, which are necessary for obtaining a fine-grained structure of the weld.Аннотация. Рассмотрены методы управления кристаллизацией металла сварочной ванны при внешнем механическом воздействии на расплав. Выполнен анализ факторов, влияющих на процесс кристаллизации расплава, при наложении низкочастотных колебаний, показана роль волнового ускорения в определении параметров управляющего воздействия. Приведены необходимые соотношения между параметрами низкочастотных колебаний и собственной частотой кристаллизации металла ванны для получения мелкозернистой структуры шва

Определение параметров импульсного механического воздействия на сварочную ванну для структуризации металла при автоматической дуговой наплавке

Определение параметров импульсного механического воздействия на сварочную ванну для структуризации металла при автоматической дуговой наплавке = Determination of parameters of mechanical pulse action on the weld pool for the metal structuring in automatic arc deposition welding / В. А. Лебедев, С. В. Драган, А. Ф. Галь, О. А. Козырко // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2016. – № 1 (463). – С. 19–25.Анотація. Викладено й експериментально підтверджено інженерну методику розрахунку параметрів механічного імпульсного впливу на зварювальну ванну з метою управління структурою металу при автоматичному дуговому наплавленні в СО2 на деталі циліндричної форми.Abstract. The strength and other operational characteristics of the metal during arc deposition welding processes are determined by the presence of columnar crystals, the growth of which occurs as a result of metal overheating in the molten bath. To control the columnar crystals growth, a variety of methods are used, including pulse impacts on the weld pool or creating mechanical vibrations of the part during deposition welding. In the latter case, the periodic removal of the heat source from the point of the weld pool overheating prevents the growth of columnar crystallites and thus improves the weld metal structure. The developed engineering method for calculating the effective parameters of the mechanical vibrations of the weld pool during automatic deposition welding of cylindrical parts in CO2 is based on the theory of heat transfer at welding. It is shown that deposit welding on the mild steel St.3 with the Sv08G2C wire of the 1.2 mm diameter should be carried out with the 1...12 Hz vibration frequency at the amplitude equal to 1/2 of the deposition welding step. Experimental verification of various mode parameters showed that, compared to the welding performed without vibration of the weld pool, the weld bead width is increased by 16...23 % in the deposited layer, there are no cracks, and its durability improved by 1.3...1.7 times. The improvement of mechanical properties of the deposited layer is due to grinding of metal grains exposed to the controlled vibrations of the part. At that, there are hardly any weld metal columnar structures, which are observed at conventional deposition welding.Аннотация. Изложена и экспериментально подтверждена инженерная методика расчета параметров механического импульсного воздействия на сварочную ванну с целью управления структурой металла при автоматической дуговой наплавке в СО2 на детали цилиндрической формы

Математическая модель процессов сварки и наплавки с управляемыми изменениями вылета электродной проволоки

Математическая модель процессов сварки и наплавки с управляемыми изменениями вылета электродной проволоки = Mathematical model of welding and surfacing processes with controlled changes in the outlet of the electrode wire / В. А. Лебедев, С. В. Новиков, С. В. Драган, И. В. Симутенков // Зб. наук. пр. НУК. – Миколаїв : НУК, 2017. – № 1 (468). – С. 48–54.Анотація. Процес наплавлення із застосуванням зовнішніх низькочастотних механічних коливань представлено як періодичний, у якому в першому півперіоді формується крапля, а в другому – відбувається коротке замикання дугового проміжку. Розроблена математична модель процесу враховує зміну довжини дугового проміжку за заданим періодичним законом. Аналітично встановлено залежності сили струму від довжини дугового проміжку й густини струму від довжини дугової перемички.Abstract. The surfacing process with the use of external mechanical vibrations of low frequency has been presented as a periodic one. In its first semiperiod, a drop is formed, and in the second one, a short circuit of the arc gap takes place. The developed mathematical model of the process allows for a change of the arc gap length in a set periodic law. Analytically, the dependencies of the force of current on the arc gap length and the density of current on the arc bridge length are determined.Аннотация. Процесс наплавки с применением внешних низкочастотных механических колебаний представлен как периодический, в котором в первом полупериоде формируется капля, а во втором – происходит короткое замыкание дугового промежутка. Разработанная математическая модель процесса учитывает изменение длины дугового промежутка по заданному периодическому закону. Аналитически установлены зависимости силы тока от длины дугового промежутка и плотности тока от длины дуговой перемычки

Способы управления подачей электродной проволоки при дуговой механизированной сварке и наплавке

The article analyzes the conventional and new methods and control systems for electrode wire feeding in the arc welding and surfacing equipment. Special attention is paid to the feed rate control (stabilization) systems. The major part of the paper considers pulsed and oscillatory feed systems. They allow obtaining a number of technological effects that significantly improve the quality of the welded joint and expand the scope of application of the mechanized equipment, including the spheres of manufacture and repair in shipbuilding and ocean engineering. It is shown that advanced technical means allow solving virtually any technical problem related to control of the electrode metal transfer.Представлен анализ традиционных и новых способов и систем управления подачей электродной проволоки в оборудовании для дуговой сварки и наплавки, особое внимание уделено системам регулирования (стабилизации) скорости подачи. Значительная часть работы посвящена импульсным и колебательным системам подачи, позволяющим получить ряд технологических эффектов, существенно повышающих качество сварного соединения и расширяющих сферу применения механизированного оборудования, в том числе при изготовлении и ремонте объектов судостроения и океанотехники. Показано, что современные технические средства дают возможность решить практически любые технические задачи, связанные с управлением переносом электродного металла.Подано аналіз традиційних і нових способів і систем управління подачею електродного дроту в обладнанні для дугового зварювання й наплавлення, особливу увагу приділено системам регулювання (стабілізації) швидкості подачі. Значну частину роботи присвячено імпульсним і коливальним системам подачі, що дозволяють отримати ряд технологічних ефектів, які істотно підвищують якість зварного з’єднання й розширюють сферу застосування механізованого устаткування, у тому числі при виготовленні та ремонті об’єктів суднобудування та океанотехніки. Показано, що сучасні технічні засоби дають можливість вирішити практично будь-які технічні завдання, пов’язані з управлінням перенесенням електродного металу

Управління формуванням структури шва при впливі низькочастотними механічними коливаннями на розплав зварювальної ванни (огляд)

Methods of controlling crystallization of the weld pool metal under external mechanical impact have been considered. There is performed an analysis of the factors influencing the process of melt crystallization when low-frequency oscillations are applied. The role of wave acceleration in determining the parameters of the control action is shown. There are presented the relationships between the parameters of low-frequency oscillations and the natural frequency of crystallization of the bath metal, which are necessary for obtaining a fine-grained structure of the weld.Рассмотрены методы управления кристаллизацией металла сварочной ванны при внешнем механическом воздействии на расплав. Выполнен анализ факторов, влияющих на процесс кристаллизации расплава, при наложении низкочастотных колебаний и показана роль волнового ускорения в определении параметров управляющего воздействия. Приведены необходимые соотношения между параметрами низкочастотных колебаний и собственной частотой кристаллизации металла ванны для получения мелкозернистой структуры шва.Розглянуті методи керування кристалізацією металу зварювальної ванни при зовнішньому механічному впливі на розплав. Виконаний аналіз факторів, що впливають на процес кристалізації розплаву, при накладанні низькочастотних коливань і показана роль хвильового прискорення у визначенні параметрів керуючого впливу. Наведені потрібні співвідношення між параметрами низькочастотних коливань та власною частотою кристалізації металу ванни для отримання дрібнозернистої структури шва

Математична модель процесів зварювання і наплавлення з керованими змінами вильоту електродного дроту

The surfacing process with the use of external mechanical vibrations of low frequency has been presented as a periodic one. In its first semiperiod, a drop is formed, and in the second one, a short circuit of the arc gap takes place. The developed mathematical model of the process allows for a change of the arc gap length in a set periodic law. Analytically, the dependencies of the force of current on the arc gap length and the density of current on the arc bridge length are determined.Процесс наплавки с применением внешних низкочастотных механических колебаний представлен как периодический, в котором в первом полупериоде формируется капля, а во втором — происходит короткое замыкание дугового промежутка. Разработанная математическая модель процесса учитывает изменение длины дугового промежутка по заданному периодическому закону. Аналитически установлены зависимости силы тока от длины дугового промежутка и плотности тока от длины дуговой перемычки.Процес наплавлення із застосуванням зовнішніх низькочастотних механічних коливань представлено як періодичний, у якому в першому півперіоді формується крапля, а в другому — відбувається коротке замикання дугового проміжку. Розроблена математична модель процесу враховує зміну довжини дугового проміжку за заданим періодичним законом. Аналітично встановлено залежності сили струму від довжини дугового проміжку й густини струму від довжини дугової перемички

Розробка технології та устаткування для дугового точкового зварювання у вертикальному положенні на основі керування процесом переносу електродного металу

The equipment and the technology which offer new opportunities of arc spot welding in various industries are developed. It was found that the use of pulsed wire feed and modulated arc-welding current when making the welded point joints in the vertical position stabilizes the conditions of the electrode metal transfer and provides welding stability.Созданы оборудование и технология, которые предоставляют новые возможности применения дуговой точечной сварки в различных областях промышленности. Установлено, что использование импульсной подачи проволоки и модулированного сварочного тока при выполнении сварных точечных соединений в вертикальном положении стабилизирует условия переноса электродного металла и обеспечивает стабильность режима сварки.Створено устаткування і технологію, що надають нові можливості застосування дугового точкового зварювання у різних галузях промисловості. Установлено, що використання імпульсної подачі дроту і модульованого зварювального струму при виконанні зварних точкових з'єднань у вертикальному положенні стабілізує умови переносу електродного металу та забезпечує стабільність режиму зварювання