Academic literature on the topic 'Горіння дуги'

Актуальність теми дослідження. Для отримання зварних з’єднань із високолегованих сталей, тугоплавких та активних металів, твердих та надтвердих сплавів ефективно застосовують способи зварювання тиском, зокрема, дифузійне зварювання, яке має суттєві переваги поряд з іншими видами зварювання та дозволяє отримувати зварні конструкції складної форми з мінімальними деформаціями. Постановка проблеми. Серед джерел енергії, що застосовують для дифузійного зварювання, найбільш перспективним є нагрів тліючим розрядом, що горить у середовищі інертних або активних газів при їх тиску нижче за атмосферний і який забезпечує можливість регулювати в широких межах інтенсивність і локальність нагріву. Однак суттєвим недоліком тліючого розряду є його недостатня стабільність і здатність переходити в дугову форму, що може призводити до оплавлення і руйнування деталей. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Широка номенклатура зварних виробів визначає необхідність регулювання енергетичних характеристик розряду в значних межах. У цих умовах проблема керованості тліючого розряду стає безпосередньо пов’язаною із проблемою забезпечення його стабільності. Питанню підвищення стійкості тліючого розряду присвячена значна кількість досліджень, однак у своїй більшості вони відносяться до процесів хіміко-термічної або лазерної обробки матеріалів і не відповідають режимам горіння тліючого розряду, що застосовуються в умовах зварювання. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. До теперішнього часу, всі спроби забезпечити стабільне існування потужнострумового тліючого розряду в межах обраної форми в різних технологічних процесах не є вельми ефективними, оскільки не беруть до уваги мультифакторність проблеми, головним чином зосереджуючись лише на енергетичних аспектах. Постановка завдання. Метою роботи є вдосконалення методів керування і стабілізації потужнострумового тліючого розряду в процесах дифузійного зварювання. Виклад основного матеріалу. Для забезпечення стабільності тліючого розряду в роботі запропоновано використовувати певний критерій, який поєднує параметри режиму горіння розряду з умовами переходу його в електричну дугу. Таким критерієм у роботі обрано співвідношення середньої напруги на розрядному проміжку, що визначається частотою виникнення дугових пробоїв, до напруги горіння стабільного тліючого розряду. За відсутності дугових пробоїв значення критерію наближається до максимального К = 1, зі збільшенням частоти імпульсів дуги величина К поступово знижується. Оскільки стійкість тліючого розряду суттєво залежить від основних параметрів режиму, у роботі визначено інтегральний показник, який поєднаний із критерієм стійкості. У ролі такого показника застосовано добуток струму розряду та тиску газу. Встановлено аналітичну залежність критерію стійкості від обраного показника. Розроблено схему автоматичного пристрою переривання процесу нагрівання за умови, якщо фактичне значення коефіцієнта стійкості опуститься нижче його заданого значення. Висновки відповідно до статті. Оптимальне регулювання тліючого розряду в процесах дифузійного зварювання за умов забезпечення його стабільності може ефективно здійснюватися на основі критерію стійкості, що визначається як співвідношення середнього значення напруги на розрядному проміжку до напруги горіння стабільного тліючого розряду, і величина якого при оптимальному процесі становить 0,5…1.

Актуальність теми дослідження. Тліючий розряд середніх тисків знайшов значне поширення в різних технологічних процесах хіміко-термічної обробки, нанесення покриттів, зварювання і паяння тощо. Постановка проблеми. Однак поряд зі сприятливими передумовами виявили й різні види нестабільності газорозрядної плазми, що призводять до відхилення ходу технологічного процесу від заданих параметрів, зумовлених переходом тліючого розряду в електричну дугу. Аналіз останніх досліджень і публікацій. Так, перші дослідники відзначали часткову або повну втрату стійкості тліючого середніх тисків і переходу його в більш стабільну форму – електричну дугу. Виділення недосліджених частин загальної проблеми. Перехід тліючого розряду в дуговий супроводжується стисненням позитивного стовпа розряду і різким скороченням площі катодної плями на виробі, що призводить до значного збільшення щільності енергії в цій плямі. Контракція (стиснення) позитивного стовпа тліючого розряду призводить до зниження або повного зриву генерації потужності лазерного випромінювання, підвищення щільності енергії в плямі нагріву (катодній плямі) сприяє перегріву і неприпустимому оплавленню окремих ділянок оброблюваних деталей під час зварювання в твердому стані, пайці й хіміко-термічній обробці. Мета роботи. Аналіз гіпотез, що існують на сьогодні в літературі, за допомогою яких їхні автори пояснюють основні причини втрати стійкості потужнострумового тліючого розряду і переходу його в електричну дугу. Виклад основного матеріалу. Нестабільності потужнострумового тліючого розряду вивчалися з погляду процесів, що протікають на катоді та прикатодній області, контракції позитивного стовпа під впливом високих струмів і тисків та впливу зовнішнього ланцюга. Вивчалася контракція позитивного стовпа розряду в аргоні при тисках в інтервалі від одиниць мм рт. ст. до сотень мм рт. ст. у циліндричних трубках діаметром 2,6 і 3,7 см. У результаті було виявлено, що при тисках нижче деякого критичного значення струм практично не контрагував. Висновки відповідно до статті. Встановлено, що основними причинами нестабільності тліючого розряду є рельєф поверхні катода; хімічний склад катода й газового середовища в міжелектродному проміжку; конструктивні особливості катода; параметри режиму горіння розряду, насамперед значення струму розряду і тиску газу; опір зовнішнього ланцюга, що живить розряд; провідність міжелектродного проміжку.

В цій статті розглядається проблема визначення стабільності горіння дуги при використанні постійного струму. Показано різницю між осцилограмами горіння дуги з використанням різних марок флюсів та різною температурою попереднього підігріву. Обчислено коефіцієнт стабільності існування зварювального дугового розряду.

Розглядається проблема визначення стабільності горіння дуги при використанні постійного струму. Створено методику для проведення комп’ютерного осцилографування енергетичних параметрів зварювального дугового розряду. Розроблено програмне забезпечення для аналізу отриманих осцилограм. Розроблено критерій визначення стабільності існування зварювального дугового розряду.

Дисертація присвячена питанням підвищення ККД зварювальних генераторів постійного струму. З метою підвищення ККД запропонована нова комбінована електромагнітна та магнітоелектрична система збудження зварювального генератора. Розроблена методика розрахунку електромагнітних характеристик генератора за результатами розрахунку магнітного поля методом скінчених елементів. Проведено аналіз впливу торцевих полів розсіювання на адекватність моделі постійного магніту прийнятої при розрахунку магнітного поля. Розроблена математична модель залежності усталеності горіння дуги від довжини повітряного зазору та струму збудження. Створена загальна схема розрахунку зварювального генератора. Розроблено та створено експериментальний зварювальний генератор з комбінованим збудженням та проведено його випробування. Створена модель дослідного зварювального генератора.
The dissertation is devoted by a problem of increase efficiency of welding generators of a direct current. With the purpose of increase efficiency the offered new combined electromagnetic and permanent magnet system of excitation of the welding generator. The design procedure of electromagnetic characteristics of the generator on results of calculation of a magnetic field is created by a method of final elements. The analysis of influence of face fields of dispersion on adequacy of model of a constant magnet accepted is carried spent at calculation of a magnetic field. The mathematical model of dependence of stability of burning of an arch from length of an air backlash and a current of excitation is developed. The general circuit of calculation of the welding generator is created. The experimental welding generator with the combined excitation is developed and created and its tests are carried spent. The created model of the experienced welding generator.