Автомат. сварка : международ. науч.-технич. и произв. журн. - 2017. - № 3. - С. 20-30 : табл. 1, рис. 12.. - Библиогр. в конце ст. - ISSN 0005-111X.
(Шифр в БД А210219/2017/3)

	УДК
	621.791.01

Ключові слова: дуговая сварка -- дугове зварювання -- неплавящийся электрод -- неплавкий електрод -- расплавленный металл -- розплавлений метал -- гидродинамические потоки -- гідродинамічні потоки -- ток дуги -- струм дуги -- магнитное поле -- магнітне поле -- проплавляющая способность дуги -- проплавляюча здатність дуги --
Анотація:
Проведен детальный теоретический анализ силового взаимодействия сварочного тока с собственным магнитным полем в условиях дуговой сварки неплавящимся электродом. Электромагнитная сила (сила Лоренца) представляется в виде суммы вихревой и потенциальной сил, из которых лишь вихревая составляющая способна возбуждать движение плазмы или расплавленного металла. Под воздействием центростремительной вихревой силы в дуговой плазме и в металле сварочной ванны возникает магнитное давление, градиент которого создает магнитную силу, преимущественно направленную в аксиальном направлении. Величина этой силы тем больше, чем выше плотность тока в прианодной области сварочной дуги (на поверхности сварочной ванны). В зависимости от характера растекания электрического тока в столбе дуги рассматриваются три возможных сценария движения дуговой плазмы: по схеме прямого и обратного конуса, а также в виде двух вихрей, возбуждаемых сжатием токового канала в прикатодной и прианадной областях дуги. Изложенные теоретические положения иллюстрируются численными расчетами распределения магнитного давления и магнитной силы в плазме столба дуги и в металле сварочной ванны. Установлено, что контракция электрического тока на аноде интенсифицирует гидродинамические потоки расплавленного металла, а, следовательно, и конвективный перенос энергии от центральной зоны поверхности сварочной ванны к ее донной части, способствуя повышению проплавляющей способности дуги с тугоплавким катодом.
Проведено детальний теоретичний аналіз силової взаємодії зварювального струму з власним магнітним полем в умовах дугового зварювання неплавким електродом. Електромагнітна сила (сила Лоренца) представляється у вигляді суми вихрової і потенційної сил, з яких лише вихрова складова здатна збуджувати рух плазми або розплавленого металу. Під впливом доцентрової вихрової сили в дуговій плазмі і в металі зварювальної ванни виникає магнітне тиск, градієнт якого створює магнітну силу, переважно спрямовану в аксіальному напрямі. Величина цієї сили тим більше, чим вище щільність струму в пріанодній області зварювальної дуги (на поверхні зварювальної ванни). Залежно від характеру розтікання електричного струму в стовпі дуги розглядаються три можливі сценарії руху дугової плазми: по схемі прямого і зворотного конуса, а також у вигляді двох вихорів, що збуджуються стискуванням струмового каналу в прикатодній і пріанадній областях дуги. Викладені теоретичні положення ілюструються численними розрахунками розподілу магнітного тиску і магнітної сили в плазмі стовпа дуги і в металі зварювальної ванни. Встановлено, що контракція електричного струму на аноді інтенсифікує гідродинамічні потоки розплавленого металу, а, отже, і конвективне перенесення енергії від центральної зони поверхні зварювальної ванни до її донної частини, сприяючи підвищенню проплавляючої здатності дуги з тугоплавким катодом.
Додаткові точки доступу:
Демченко, В. Ф.
Кривцун, И. В.
Крикент, И. В.
Шуба, И. В.