МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» Р.И. Дедюх ТЕОРИЯ СВАРОЧНЫХ ПРОЦЕССОВ. <...> ФИЗИЧЕСКИЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ЭЛЕКТРОСВАРОЧНОЙ ДУГИ Рекомендовано в качестве учебного пособия Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета 2-е издание Издательство Томского политехнического университета 2013 УДК 621.79.75(075.8) ББК 34.55я73 Д26 Дедюх Р.И. <...> Физические и технологические свойства электросварочной дуги: учебное пособие / Р.И. Дедюх; Томский политехнический университет. <...> По этой причине электрическая дуговая сварка в настоящее время является доминирующим технологическим сварочным процессом в производстве сварных конструкций. <...> Достаточно сказать, что по объему и стоимости дуговая сварка дает продукции больше, чем все остальные методы сварки вместе взятые. <...> В дугах прямого действия стержневой электрод и свариваемое изделие являются электродами разряда, так как непосредственно включены в силовую электрическую цепь (рис. <...> Дуга косвенного действия горит между двумя стержневыми электродами, расположенными над поверхностью изделия и не соединенными электрически с ним. <...> Возможно использование комбинированной дуги, включенной в сварочную цепь по схеме, приведенной на рис. <...> В этих слу чаях дуговой разр яд горит одновременно как между двумя стержневыми электродами, так и между каждым из электродов и свариваемым металлом. <...> 1 Сварочные дуги Для дуг постоянного тока характе рны неи зменность направ ления тока и небольшие колебания его силы, обусловленные процессами в дуге. <...> В дугах переменного тока происходят непрерывные изменения напр авления и силы тока в соответствии с изменением ЭДС исто чника питания и процессами в дуге. <...> В п ервом случае стержневой электрод служит ка тодом, так как подключен <...>
Теория_сварочных_процессов._Физические_и_технологические_свойства_электросварочной_дуги.pdf
УДК 621.79.75(075.8)
ББК 34.55я73
Д26
Дедюх Р.И.
Д26
Теория сварочных процессов. Физические и технологические
свойства электросварочной дуги: учебное пособие / Р.И. Дедюх;
Томский политехнический университет. – 2-е изд. – Томск: Изд-во
Томского политехнического университета, 2013. – 118 с.
В пособии изложены современные представления о физических и технологических
свойствах электросварочных дуг. Показана связь технологических
свойств дуги с ее физическими свойствами. Рассмотрены пути управления
технологическими свойствами сварочных дуг.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 150700
«Машиностроение», профиль «Оборудование и технология сварочного производства».
УДК
621.79.75(075.8)
ББК 34.55я73
Рецензенты
Доктор физико-математических наук, профессор
главный специалист ИФПМ СО РАН
В.И. Данилов
Кандидат технических наук, доцент
директор ООО «Головной аттестационный центр
Западно-Сибирского региона НАКС»
Б.Ф. Советченко
© ФГБОУ ВПО НИ ТПУ, 2002
© Дедюх Р.И., 2002
© Оформление. Издательство Томского
политехнического университета, 2013
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................... 3
1. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА
КАК ИСТОЧНИК ТЕПЛОТЫ ПРИ СВАРКЕ ........................................... 5
1.1. Общие сведения ............................................................................. 5
1.2. Столб дуги (плазма) ....................................................................... 9
1.3. Катодная область ......................................................................... 21
1.4. Анодная область .......................................................................... 33
1.5. Тепловое и силовое воздействие дуги
на электроды ................................................................................. 36
2. УСТОЙЧИВОСТЬ СВАРОЧНОЙ ДУГИ ............................................. 46
2.1. Общие условия устойчивости дуги ........................................... 47
2.2. Действие компонентов электродных покрытий,
флюсов и состава защитной газовой среды
на устойчивость сварочной дуги ................................................ 55
2.3. Влияние рода тока на устойчивость сварочной дуги .............. 58
2.4. Действие магнитных полей
и ферромагнитных масс на сварочную дугу ............................. 64
3. ПЕРЕНОС В ДУГЕ МЕТАЛЛА
ПЛАВЯЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРОДА ............................................................... 74
3.1. Силы, действующие
в дуге на расплавленный электродный металл ......................... 75
3.2. Основные виды переноса электродного металла
и их характеристики .................................................................... 82
3.3. Управление переносом электродного металла ......................... 89
4. ПРОПЛАВЛЕНИЕ ОСНОВНОГО МЕТАЛЛА
И ФОРМИРОВАНИЕ ШВА ...................................................................... 97
4.1. Образование сварочной ванны ................................................... 97
116
Стр.116
4.2. Основные факторы,
определяющие проплавление металла
и формирование шва ................................................................. 100
4.3. Управление формированием шва ............................................ 108
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................ 115
117
Стр.117