Содержание к диссертации
ВВЕДЕНИЕ 5
1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 7
1.1. Необходимость и целесообразность применения вакуума в качестве защитной среды 7
1.2. РГДК для целей сварки в вакууме 10
1.2.1. Физичебкие особенности РГПК 12
1.2.2. Технологические свойства РГПК 15
1.3. Пути дальнейшего развития способа сварки РГПК 17
Цель и задачи работы 30
2. ИССЛЕДОВАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ РГПК 31
2.1. Установка для исследования РГПК 31
2.2. Исследование статических вольтамперных характеристик (СВАХ) РГПК 37
2.3. Исследование границ диапазона устойчивых режимов РГПК . 43
2.4. Исследование характера распределения плотности тока на аноде 56
2.5. Совершенствование эксплуатационных свойств сварочных полых катодов 66
2.5.1. Типы и параметры термоэлектронных катодов.. 68
2.5.2. Условия работы и требования к материалу сварочного полого катода 70
2.5.3. Пропитанные и прессованные термоэлектронные вольфрамобариевые катоды 73
2.5.4. Исследование электрических и энергетических характеристик разряда с горячим полым пропитанным катодом 76
2.6. Исследование особенностей проплавлення при сварке РГПК 83
2.6.1. Исследование характера влияния величин параметров режима сварки РГПК на геометрические характеристики зоны проплавлення 83
2.6.2. Исследование влияния параметров режима сварки РГПК на величину оптимальной длины межэлектродного промежутка 87
2.7. Основные результаты и выводы по разделу 93
2.7.1. Основные результаты 93
2.7.2. Выводы по разделу 94
3. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ РЕЖИМА СВАР КИ РГПК 96
3.1. Условия выбора режима сварки 96
3.2. Разработка методики расчета параметров режима сварки РГПК 97
3.2.1. Связь параметров режима сварки РГПК с геометрическими характеристиками зоны проплавлення 99
3.2.2. Методика определения параметров режима сварки РГПК 106
3.3. Основные результаты и выводы по разделу III
3.3.1. Основные результаты III
3.3.2. Выводы по разделу III
4. РАЗРАБОТКА ЭЛЕМЕНТОВ ОБОРУДОВАНИЯ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЛАСТИ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ СВАРКИ РГПК 112
4.1. Состав сварочной установки 112
4.1.1. Конструкции сварочных горелок ИЗ
4.1.2. Сварочные полые катоды 124
4.2. Примеры технологического применения сварки РГПК.. 131
4.2.1. Сварка РГПК титана и его сплавов 131
4.2.2. Сварка РГПК меди и ее сплавов 132
4.2.3. Возможности РГПК при сварке сталей 137
4.3. Определение области рационального применения сварки РГПК 143
4.4. Рекомендации по применению сварки РГПК в производстве 151
4.4.1. Особенности способа сварки 151
4.4.2. Оборудование, оснастка, приборы 152
4.4.3. Материалы 153
4.4.4. Подготовка изделий под сварку... 153
4.4.5. Проведение процесса сварки 154
4.4.6. Свойства сварных соединений 154
4.5. Основные результаты и выводы по разделу 155
4.5.1. Основные результаты 155
4.5.2. Выводы по разделу 155
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 157
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 160
ЛИТЕРАТУРА 162
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 171
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 172
Введение к работе
Сварка плавлением является основным способом получения сварных соединений в современном производстве. Основной проблемой при сварке плавлением является надежная защита сварочной ванны от вредного влияния атмосферных газов.
Сочетание вакуумной защиты, являющейся наиболее совершенной из всех видов сварочных защитных сред, с новым источником нагре-ва-разрядом с горячим полым катодом (РГПК) привело в начале 70-х годов к разработке нового способа сварки РГПК. За прошедшее десятилетие в изучении этого процесса и его практическом применении для сварки, наплавки и пайки достигнуты значительные успехи.
Данная работа, выполненная при научной консультации доцента, канд.техн.наук Будника В.Н., является продолжением и развитием работ, проводимых на кафедре "Оборудование и технология сварочного производства" РИСЖ по изучению и практическому применению процесса сварки РГПК в производстве и посвящена проблеме повышения производительности способа, разработке элементов технологии и оборудования.
В работе рассмотрены вопросы необходимости и целесообразности применения вакуумной защиты при сварке; проанализированы пути повышения проплавляющей способности РГПК; выявлены физические особенности разряда, определяющие его проплавляющее действие и установлены границы устойчивых режимов РГПК; разработаны меропри ятия по совершенствованию эмиссионных свойств полых катодов; исследованы закономерности проплавлення при сварке РГПК, используя которые удалось разработать методику расчета параметров режима сварки РГПК; разработаны основные принципы проектирования сварочного оборудования; показаны технологические возможности РГПК, как источника нагрева при проведении сварочных процессов в ваку уме и экономическая целесообразность применения сварки РГПК.
Актуальность работы определяется необходимостью расширения диапазона промышленного применения сварки РГПК в вакууме.
Научная новизна заключается в новом подходе к объяснению особенностей разряда с полым катодом на основе представлений о двойном электрическом слое (ДХ), установлении закономрностей.у -влияния ДХ на_основные._характеристики разряда примени-тельно- к , сварке в вакууме и определении электрических и энергетических h характеристик разряда с полыми пропитанными вольфрамобариевыми катодами.
Практическая ценность результатов работы состоит в разработке методики определения параметров режима, технологии и оборудования для сварки РГПК, позволяющих расширить область применения способа в производстве.
