Исследование и разработка оптимизированной газоподающей системы, используемой при сварке в среде защитых газов
На основе анализа полученных зависимостей предложены практические рекомендации по конструированию оптимизированного газового экономизатора, позволяющего Значительно сократить расход защитного газа и повысить надежность защиты зоны сварки. В первой главе приведен литературный обзор, дана характеристика применяемых устройств контроля и управления подачей защитного газа в зону сварки, а также… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Сварка в защитных газах и ее характерные особенности
- 1. 1. Сварка в защитных газах, основные направления развития, преимущества и недостатки
- 1. 2. Характеристика действующих устройств регулирования подачи защитного газа в зону сварки
- 1. 3. Сварочные горелки, применяемые при сварке в среде защитных газов
- 1. 4. Цель и задачи настоящего исследования
- Глава 2. Разработка оптимизированных устройств контроля и управления подачей защитного газа в зону сварки
- 2. 1. Разработка и исследование физико — математической модели сварочного экономизатора
- 2. 2. Оптимизация конструкции сварочного экономизатора
- Выводы
Глава 3. Исследование и разработка оптимизированной конструкции сварочной горелки для дуговой сварки плавлением в углекислом газе. 62 3.1. Исследование газоподающей системы сварочной горелки, применяемой при сварке в СО2.
3.1.1. Определение характеристик и расчет оптимального поворотного колена газоподающей системы сварочной горелки.
3.1.2. Исследование и оптимизация конструкции сопла сварочной горелки, используемой при сварке в С02.
3.2. Аналитическое выражение для расчета объемного расхода защитного газа в зависимости от технологических параметров режимов сварки в С02.
Выводы.
Глава 4. Разработка и исследование двухструйных сопловых устройств, применяемых для сварки в среде защитных газов.
4.1. Двухструйная газовая защита и ее преимущества перед другими видами сварки в защитных газах.
4.2. Методика расчета оптимизированных двухструйных сопловых устройств, применяемых для сварки в среде защитных газов.
4.3. Исследование эффективности применения двухструйных сопловых устройств на качество формирования сварочных соединений.
4.4. Технико-экономические показатели применения двухструйных сопловых устройств.
Выводы.
Список литературы
- А. с. СССР № 228 181, кл. В23К9/16. Устройство для автоматического включения и отключения подачи защитных газов /Микитюк М.К. Б.И. № 31, 1968.
- А. с. СССР № 946 847, кл. В23К9/16. Устройство для подачи защитного газа/Рукабер О.Г., Степанов В. В. Б.И. № 28, 1982.
- А. с. СССР № 174 742, кл. В23К9/16. Устройство для автоматического включения и отключения подачи защитных газов /Лукманов Р.А., Гольденберг Г. М. Б.И. № 18, 1965.
- А. с. СССР № 804 284, кл. В23К9/16. Устройство для сварки в среде защитных газов /Колесниченко В.Е., Зисер М. А. Б.И. № 6, 1981.
- А. с. СССР № 667 354, кл. В23К9/16. Устройство для регулирования подачи защитного газа в зону сварки /Ведерников Н.М. и др. Б.И. № 22, 1979.
- А. с. СССР № 816 717, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки /КолявкинБ.М. Б.И. № 12, 1981.
- А. с. СССР № 1 611 631, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки в защитных газах /Иванов М.К. Б.И. № 31, 1988.
- А. с. СССР № 1 611 632, кл. В23К9/16. Горелка для электродуговой сварки в среде защитных газов /Стилов К.С. Б.И. № 31, 1989.
- А. с. СССР № 1 620 242, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки /Фарберович М.Я. и др. Б.И. № 2,1991.
- А. с. СССР № 1 232 417, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов /Фарберович М.Я. Б.И. № 19, 1986.
- А. с. СССР № 1 662 785, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки /Пустовойтов А.В., Гольдин Ш. Л. Б.И. № 26, 1991.
- А. с. СССР № 1 007 875, кл. В23К9/16. Горелка для электродуговой сварки в защитных газах /Костанда Б.Г. и др. Б.И. № 12, 1983.
- А. с. СССР № 1 698 000, кл. В23К9/16. Горелка для электродуговой сварки в защитных газах /Геллер С.В. и др. Б.И. № 46, 1991.
- А. с. СССР № 1 180 201, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов /Пархимович Э.М. Б.И. № 35, 1985.
- А. с. СССР № 1 505 711, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки /Шибанов И.Н. Б.И. № 33, 1989.
- А. с. СССР № 261 274, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки /Сидоров М.К. Б.И. № 30, 1968.
- А. с. СССР № 1 391 826, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки /Буряк А.В. и др. Б.И. № 16, 1988.
- А. с. СССР № 1 539 019, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки плавящимся электродом /Казаков Н.Е. и др. Б.И. № 4, 1990.
- А. с. СССР № 310 755, кл. В23К9/16. Устройство для подачи защитного газа в зону сварочной дуги /Гайдов С.Т. Б.И. № 24, 1971.
- А. с. СССР № 197 808, кл. В23К9/16. Способ дуговой сварки в защитных газах /Потапьевский А.Г. Б.И. № 13, 1967.
- А. с. СССР № 177 007, кл. В23К9/16. Сварочная горелка/Потапьевский А.Г. Б.И. № 24, 1965.
- А. с. СССР № 821 096, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов /Дудко Д.А., Киперник Е. Г. Б.И. № 14, 1981.
- А. с. СССР № 701 747, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов /Шибанов И.Н. Б.И. № 45, 1979.
- А. с. СССР № 1 547 994, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов /Пархимович Э.М. Б.И. № 9, 1990.
- А. с. СССР № 599 938, кл. В23К9/16. Горелка для электродуговой сварки /Аш С.З. Б.И. № 12, 1978.
- А. с. СССР № 958 054, кл. В23К9/16. Горелка для электродуговой сварки в защитных газах /Гешлин JI.A. и др. Б.И. № 34, 1982.
- А. с. СССР № 1 261 762, кл. В23К9/16. Сопло к горелкам для электродуговой сварки /Акулов А.И. и др. Б.И. № 37, 1986.
- А. с. СССР № 1 704 980, кл. В23К9/16. Сопло для сварочных горелок /Дмитрик В.В. и др. Б.И. № 2, 1992.
- А. с. СССР № 1 402 414, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки /Иванов М.К. Б.И. № 31, 1986.
- А. с. СССР № 1 579 683, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки /Калюжный В.В. Б.И. № 27, 1990.
- А. с. СССР № 1 611 631, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки в защитных газах /Петров М.К. Б.И. № 31, 1990.
- А. с. СССР № 1 662 785, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки /Пустовойтов А.В., Гольдин Ш. Л. Б.И. № 26, 1991.
- А. с. СССР № 2 886 385, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов /Сидоров М.К. Б.И. № 31, 1980.
- А. с. СССР № 933 327, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов /Бондарев В.К. Б.И. № 21, 1982.
- Алов А.А. Регулирование температуры расплавленного металла и формы ванночки для дуговой сварки. Сб. «Новые проблемы сварочной техники». Киев, 1964, с. 129, рис. 7.
- Альтшуль А. Д., Киселев П. Г. Гидравлика и аэродинамика (Основы механики жидкости). Учебное пособие для вузов. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., Стройиздат, 1975. 323 с.
- Альтшуль А.Д., Животовский Л. С., Иванов Л. П. Гидравлика и аэродинамика М.: Стройиздат, 1987,-414с.
- Анис А.Е., Юзькив Я. М. Пути снижения содержания водорода в швах при сварке в активных газах // Автоматическая сварка, 1976, № 4, 40−42 с.
- Башта Т.М. Машиностроительная гидравлика, М.: Машиностроение, 1963.-642 с.
- Баландин Г. Ф. Основы теории формирования отливки. В 2-х частях. Учебное пособие для машиностроительных вузов по специальности «Машины и технология литейного производства» М.: Машиностроение, 1979. — 335 с.
- Безбах Д.К. Исследование начального участка струи, истекающей из сварочной горелки//Сварочное производство, 1977, № 10, 14−15 с.
- Бородюк В.П., Вощинин А. П., Иванов А. З. и др.- Под ред. Круга Г. К. Статистические методы в инженерных исследованиях: М.: Высш. школа, 1983. -216 е., ил.
- Винокуров В.А., Куркин С. А., Николаев Г.А- Под ред. Патона Б. Е. Сварные конструкции. Механика разрушения и критерии работоспособности М.: Машиностроение. 1996. 576 с.
- Волченко В.Н., Ямпольский В. М., Винокуров В. А. и др.- Под ред. Фролова В. В. Теория сварочных процессов. М.: Высш. шк., 1988. 559 с.
- Горошкин А.К. Приспособления для металлорежущих станков. Справочник. -М. «Машиностроение», 1971, с. 202.
- Егоров А.Б. Диафрагменный отсекатель газа // Сварочное производство, 1976, № 2, 44 с.
- Ермаков С.М., Жиглявский А. А. Математическая теория оптимального эксперимента: Учеб. пособие. -М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. лит., 1987. -320 с.
- Заявка Франции № 2 439 056, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки., 1980.
- Заявка Франции № 2 439 056, кл. В23К9/16. Горелка для дуговой сварки., 1980.
- Заявка ФРГ № 3 841 325, кл. В23К9/16. Сопло защитного газа, выполненное в виде плоского мундштука для сварки в среде защитного газа., 1990.
- Заявка Японии № 1−78 677, кл. В23К9/16. Регулируемый экран для сварки., 1989.
- Киреев В.И., Вайновский А. С. Численное моделирование газодинамических течений. М.: Изд. МАИ, 1991. — 254 с.
- Киянов С.С., Федько В. Т. Основы программирования на базе ПЭВМ типа ДВК-3: Учеб. пособие. Томск, изд. ТПИ им. С. М. Кирова, 1990. 96 с.
- Ковалев И.М., Рыбаков А. С., Кричевский Е. И., Львов В. Н. Горелка для сварки в защитных газах стабилизированной дугой // Сварочное производство, 1977, № 12, 48 с.
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. Определения, теоремы, формулы. М.: «Наука», 1970. 720 с.
- Кудинов В.А., Карташов Э. М. Техническая термодинамика. Учеб. пособие для втузов. М.: Высш. шк., 2000. -261 с.
- Ландау Л.Д., Лифшиц Е. М. Механика сплошных сред. М.: Гостехиз-дат, 1953.-312 с.
- Лившиц Б.Г. Металлография. М.: Металлургия, 1990. 236 с.
- Никифоров Г. Д., Бобров Г. В., Никитин В. М., Дьяченко В. В. Под общ. ред. Никифорова Г. Д. Технология и оборудование сварки плавлением. М.: Машиностроение, 1986. 320 с.
- Новожилов Н.М., Сурков А. В., Савченко А. И., Борисенко М. М. и др. Ускоренный способ исследования сварочных процессов // Сварочное производство, 1976, № 8, 12 с.
- Новожилов Н.М. Основы металлургии дуговой сварки в газах. М.: Машиностроение, 1979. -231 с.
- Патент Великобритании № 1 276 110, кл. B3R. Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов., 1972.
- Патент ГДР № 173 941, кл. 49h9/00. Горелка для сварки сжатой дугой., 1970.
- Патент Франции № 1 319 169, кл. В23К. Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов., 1963.
- Патент США № 3 597 576, кл. 219−130. Горелка для дуговой сварки плавящимся электродом в среде защитных газов., 1971.
- Патент США № 2 870 320, кл. 219−74. Горежа для дуговой сварки в углекислом газе., 1959.
- Патент СССР № 1 505 431, кл. В23К9/16. Устройство для сварки в защитных газах /Картлэнд Т.Дж., Б.И. № 32,1989.
- Патент Франции № 1 488 981, кл. В23К. Горелка для дуговой сварки., 1967.
- Патент США № 3 471 675, кл. 219−75. Горелка для дуговой сварки., 1969.
- Патент Великобритании № 1 276 110, кл. B3R. Горежа для сварки сжатой дугой., 1972.
- Патент ГДР № 173 941, кл. 49h9/00. Горелка для сварки сжатой дугой., 1970.
- Патент Франции № 1 319 169, кл. В2К. Горелка для дуговой сварки в среде защитных газов., 1963.
- Патент РФ № 2 049 619, кл. В23К9/16. Отсекатель газа., 1993.
- Патент РФ № 2 000 112 114, кл. В23К9/16. Способ газовой защиты зоны сварки., 2001.
- Патент США № 3 597 576, кл. 219−130. Устройство для дуговой сварки в защитном газе., 1971.
- Патент США № 2 870 320, кл. 219−74. Горелка для дуговой сварки в углекислом газе., 1959.
- Писаренко В.Л., Рогинский М. Л. Горелка для дуговой сварки в защитных газах. «Вентиляция рабочих мест в сварочном производстве». М., Машиностроение, 1981, 69 с.
- Повх И.Л. Аэродинамический эксперимент в машиностроении. Изд. 3-е, доп. и исправл. Л., «Машиностроение», 1974, 480 с.
- Потапьевский А.Г. Сварка в защитных газах плавящимся электродом. М., «Машиностроение», 1974, 240 с.
- Прандтль Л. Гидроаэромеханика. Ижевск: НИЦ «Регулярная и хаотическая динамика», 2000, 576 с.
- Райский Е.Е. Предохранение сопл и наконечников от брызг при сварке в углекислом газе // Автоматическая сварка, 1970, № 9.
- Рахматуллин Х.А., Сагомонян А. Я., Бунимович А. И., Зверев И. Н. Газовая динамика. М.: Высш. школа, 1965. — 722 с.
- Ривкин С Л. Термодинамические свойства газов: Справочник. 4-е изд., перераб. — М.: Энергоатомиздат, 1987. — 288 с.
- Самарский А.А., Михайлов А. П. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. 2-е изд., испр. — М.: Физматлит, 2001. — 320 с.
- Сизиков B.C. Математические методы обработки результатов измерений: Учеб. для вузов. СПб: Политехника, 2001. — 240 с.
- Справочник по сварке. Под ред. Е. В. Соколова. М., «Машиностроение», 1961, т.2, 392−393 с.
- Теория сварочных процессов: Учеб. для вузов по спец. «Оборуд. и технология сварочн. пр-ва» / В. Н. Волченко, В. М. Ямпольский, В. А. Винокуров и др.- Под ред. В. В. Фролова. -М.: Высш. шк., 1988. 559 е.: ил.
- Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. Под ред. акад. Б. Е. Патона. М., «Машиностроение», 1974. 768 с.
- Федько В.Т. Теория, технология и средства снижения набрызгивания и трудоемкости при сварке в углекислом газе. Томск: изд. ТПУ, 1998. — 432 с.
- Федько В.Т. Исследование, разработка и внедрение средств снижения набрызгивания и трудоемкости при сварке в углекислом газе: Дисс. канд. техн. наук. Киев, 1974. 235 с.
- Федько В.Т., Есаулов В. Н. Методика расчета экономической эффективности при сварке в С02 с применением защитных покрытий // Сварочное производство. 1997. № 10. 18−19 с.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Устройства контроля и управления подачей защитного газа в зону сварки. Обзор патентов // Технология металлов. 2000. № 11. С. 9−13.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Оптимизация конструкции газового экономайзера// Сварочное производство. 2001. № 4. С. 27−30.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Конструкционные особенности некоторых сварочных горелок, применяемых при сварке в среде защитных газов // Технология металлов. 2000. № 10. С. 15−21.
- Федько В.Т., Киянов С. С., Сапожков С. Б. Оптимизация конструкции сопла сварочной горелки при сварке в С02 // Технология металлов. 2001. № 7. С. 9−14.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Использование аналитической зависимости для определения оптимального расхода защитного газа при различных режимах сварки в С02 // Сварочное производство. 2001. № 12.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Формообразование и теплообмен брызг расплавленного металла в процессе сварки в С02 // Сварочное производство. 1992. № 3. С. 29−31.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Использование двухструйной газовой защиты при сварке в защитных газах // Автоматизация и современные технологии. 2002.
- Патент РФ № 2 000 112 114, кл. В23К9/16. Способ газовой защиты зоны сварки. 2002.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Механизм формообразования капель (брызг) при сварке в СОг. Сборник трудов III научно-методической конференции ММФ ТПУ. Юрга: изд. ТПУ, 1990. — 167 с.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Тепловые процессы в момент контакта капли с поверхностью свариваемого изделия при сварке в С02. Сборник трудов III научно-методической конференции ММФ ТПУ. Юрга: изд. ТПУ, 1990. -167с.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Влияние газовых экономизаторов на формирование эффективной защитной среды при сварке в С02. Сборник трудов XIII научно-практической конференции, Томск, изд. ТПУ, 2000. — 182 с.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Влияние фактора сжимаемости газа при физико-математическом моделировании конструкции газового экономизатора. -Сборник трудов XIII научно-практической конференции. Томск: изд. ТПУ, 2000.-182 с.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Исследование газодинамических характеристик экономизатора, используемого при сварке в С02. Сборник трудов XIII научно-практической конференции. Томск: изд. ТПУ, 2000. — 182 с.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Физико математическая модель газового экономизатора при сварке в защитных газах. — Сборник научных трудов, т. 1. Техника, технология и перспективные материалы. Под ред. А. Д. Шляпина, О. В. Таратынова. — М.: МГИУ, 1999. — 446 с.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Оптимизация конструкции газового экономизатора. «Современная техника и технологии» — материалы VI международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых. Томск: изд. ТПУ, 2000. — 197 с.
- Федько В.Т., Киянов С. С. Использование аналитической зависимости для определения оптимального расхода защитного газа при различных режимах сварки в С02. Сборник трудов XIII научно-практической конференции. Томск: изд. ТПУ, 2000. — 197 с.
- Федько В.Т., Киянов С. С., Сапожков С. Б. Использование двухструй-ной газовой защиты при сварке в защитных газах. Труды XIV научной конференции, посвященной 300-летию инженерного образования России. — Юрга: изд. ТПУ, 2001. 42−46 с.
- Федько В.Т., Киянов С. С., Шматченко B.C. Разработка и оптимизация сопловых устройств, используемых при сварке в защитных газах. Труды XIV научной конференции, посвященной 300-летию инженерного образования России. — Юрга: изд. ТПУ, 2001. 41−42 с.133
- Федько В.Т., Слистин А. П. Методика расчета стабилизированного режима системы подачи газа в зону сварки // Сварочное производство. 1997. № 3. 22−23 с.
- Федько В.Т., Слистин А. П. Оптимизация конструкции отсекателя в системе подачи газа в зону сварки // Сварочное производство. 1997. № 5. 26−28с.
- Шмыглевский Ю.Д. Аналитические исследования динамики газа и жидкости. М.: Эдиториал УРСС, 1999. 232 с.
- Fedko V.T. New Technologies of Welding in C02 // Scientific conference. New-York, 1994.
- Smith A.A. Classification of Shielding Gases for MIG Welding of Steel. Document I.I. W.N. XII-B-195−76.
- Verhagen J., Liefkens A., Tichelaar G. Gas Shielding for C02 Welding. -Metal Construction and British Welding Journal, 1972, № 2, p. 47.134