Механизм каплеобразования и переноса электродного метал­ла в сварочную ванну на примере базового способа сварки

Известны способы сварки, которые кроме общепринятых по­казателей характеризуются до­полнительными, а именно: перио­дом повторения микроциклов; паузой в протекании сварочного тока к моменту разрыва перемыч­ки; длительностью импульса то­ка (плавления электрода); пау­зой в протекании сварочного то­ка перед коротким замыканием; пиковым значением тока корот­кого замыкания; током паузы, а также при сварке с переносом электродного металла без корот­ких замыканий дугового промежутка (см. рис. 5), длительностью и током импульса для отрыва капли электродного металла; длитель­ностью и значением тока паузы.

Механизм каплеобразования и переноса электродного метал­ла в сварочную ванну на примере базового способа сварки можно представить следующим обра­зом. На интервале горения дуги в импульсе происходит интенсивное расплавление торца электрода и свариваемой детали. При этом вследствие силового воздействия дуги металл свароч­ной ванны вытесняется в хвосто­вую часть и удерживается там в течение всей стадии плавления. По истечении заданного времени горения дуги в импульсе произ­водят ступенчатое уменьшение марочного тока до значения тока паузы. Это приводит к соответствующему снижению скорости давления электрода и ослабле­но силового воздействия дуги на сварочную ванну, которая стремится в этот момент заполнить кратер, образовавшийся под торцом электрода на стадии действия импульса тока. Одновремен­но с этим вследствие уменьше­ния силы Fp, в основном благода­ря действию сил FT и Fnн, капля электродного металла стремится занять соосное с электродом по­ложение.

В результате этих встречных, взаимонаправленных движений происходит принудительное ко­роткое замыкание, в начальный момент которого в сварочной це­пи производят увеличение тока, который нарастает по экспонен­те, определяемой в основном индуктивным сопротивлением сглаживающего дросселя. При таком механизме переноса элек­тродного металла образование устойчивой перемычки между электродом и сварочной ванной достигается в первой фазе ко­роткого замыкания, что позволя­ет значительно повысить ско­рость нарастания тока короткого замыкания и тем самым ускорить образование и разрушение жид­кой перемычки. При этом на ста­дии короткого замыкания пере­ход электродного металла в сва­рочную ванну сопровождается увеличением падения напряже­ния и при лавинообразном его росте, что свидетельствует о не­обратимости разрушения пере­мычки, производят ступенчатое уменьшение тока. В отличие от несовсем точной трактовки зару­бежных исследователей, заимст­вовавших данный способ сварки и назвавших его «процесс STT» — процесс с переносом электрод­ного металла за счет сил поверх­ностного натяжения, на протя­жении всего интервала короткого замыкания решающее значение для ускорения разрушения пере­мычки имеет сила Fэд, которая стремится «пережать» электрод по линии расплавления, ото­рвать каплю электродного ме­талла и придать ей ускоряющую «импульс-силу» для перемеще­ния в направлении сварочной ванны. И только последняя ста­дия разрушения перемычки (при­мерно за 10-4 с до момента по­вторного возбуждения дуги) со­провождается превалирующим действием силы Fnн. Однако вследствие малого времени су­ществования данного интервала ее вклад в разрушение жидкой перемычки ничтожно мал. Пере­мычка разрушается при неболь­шом токе паузы. Длительность паузы устанавливается либо па­раметрически, либо в зависимо­сти от состояния дугового проме­жутка на данной стадии. По окон­чании паузы, увеличивая ток, вы­зывают плавление электрода на интервале импульса тока. Далее процессы протекают аналогично описанным выше.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector