Введение к работе
Актуальность работы Широкое применение сварочных процес-
COd d раЗЛПЧЇіЬїХ GTpuwji/tX ГірОГуїоІиіЛСгиї^^іі'І Kj\jy
шенные требования к качеству сварных соединений, поскольку этим во многом определяется таботоспособность и надежность всей конструкции в целом. Качество сварных соединений зависит от многих причин - правильности выбора режимов сварки, надежности защиты расплавленного металла, наличия дефектов в сварном шве и околошовной зоне и т.д. Существенное влияние на качество сварного соединения оказывает чистота поверхности применяемой сварочной проволоки. Наличие на проволоке ржавчины, окалины, масляных и других загрязнений может привести к образованию дефектов (пор, трещин, неметаллических включений) в металле шва, нарушению стабильности процесса сварки из-за изменений условий токоподвода к электроду и т.д. Поэтому для получения качественного сварного соединения с поверхности сварочной проволоки перед сваркой должны быть удалены все загрязнения.
Ihvji этого прмменл'от различные способы очистки: механические, хи.ммчео:ше, ультразвуковые и т.д. Однако эти способы имеют определенные недостатки. Так, механической очисткой хорошо удаляются твердые включения и плохо масляные, химической очисткой можно удалять различные включения, но для этого необходимо применять различные составы реагентов.
Между тем известно, что очистить поверхность металла от различных загрязнений можно обработав его в электролите. Однако применительно к очистке сварочной проволоки процесс этот изучен мало и к тому же нет специализированного оборудования, предназначенного для данного процесса.
Поэтому исследование процесса очистки сварочной проволоки в электролите и разработка технологии и оборудования для него являются актуальной задачей.
Цель работы Повышение качества сварных соединений в результате использования сварочной проволоки, прошедшей очистку в электролите.
Основные задачи работы - исследовать особенности очистки сварочной проволоки в электролите и влияние технологических параметров на этот процесс;
- разработать методики определения состава газов и их давления в прикатодной области;
исследовать наводороживание сварочной проволоки при ее очистке в электролите и влияние технологических параметров на процесс наводороживания проволоки;
иях/читг. штияние нявопороживяния сварочной проиоппки п процессе электролитной очистки на механические свойства металла проволоки и качество сварного соединения;
разработать технологию и оборудование для очистки сварочной проволоки в электролите, обеспечивающих экологачкость процесса.
Научная новизна Исследованы особенности процесса очистки сварочной проволоки в электролите и определены основные характеристики, влияющие на стабильность протекания процесса и качество очистки поверхности проволоки
Разработаны методики для определения состава и давления газов в прикатодной области и установлено, что прикатодная область состоит преимущественно из водорода, а также может содержать до 20 % водяного пара. Эти компоненты, будучи в ионизированном состоянии вследствие высокой температуры в прикатодной области, обеспечивают защиту поверхности катода от окисления. Давления газов в прикатодной области достаточно для эффективной защиты катода от атмосферного воздуха
Установлено, что в процессе очистки проволоки в электролите происходит наводороживание металла проволоки, что практически не влияет на ее прочностные свойства, но снижает пластичность особенно заметно при очистке проволоки малого диаметра.
Установлены закономерности выделения водорода из проволоки прошедшей очистку в электролите и показано, что применение такой проволоки при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей не приводит к охрупчиванию металла шва.
Практическая ценность работы На основании проведенных исследований получены аналитические выражения для расчета параметров режима процесса очистки проволоки в электролите.
Спроектировано, изготовлено и внедрено в производство оборудование для очистки сварочной проволоки в электролите, которое отличается простотой, надежностью и универсальностью.
Разработаны специализированные источники питания, позволяющие реализокать с оптимальной эффективностью возможности технологии очистки проволоки в электролите.
Показана экологическая безопасность процесса очистки сварочной проволоки в электролите.
Апробация работы Основные положения диссертационной
работы докладывались и обсуждались на конференции «Пути раз
вития сварочных технологий на предприятиях г. Москвы», 1997 г., т. Москва; на конференции «Восстановление и уиричмошю деталей - современный и эффективный способ повышения надежности ма-;щ;;;« 1997 г. г. ^Acziz^z' nz іі^^імо-тї'хні'?01"01^ кгшгЬрприттии «Современные технологии в машиностроении, 1998 г., г. Пенза; на научно-технической конференции «Повышение эффективности металлургического производства», 1998 г. г. Липецк; на научном семинаре кафедры сварки Липецкий государственный технический университет, г. Липецк.
Публикации По результатам диссертации опубликовано 6 работ.
Объем и структура диссертации Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и приложения. Общий объем работы составляет 127 страниц машинописного текста, включая 31 рисунок и 6 таблиц. Список литературы содержит 103 наименования.