+7 (800) 505-67-97

Формирование сварного шва при сварке с раздельным токоподводом к изделию

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Чагин, Артем Евгеньевич Отделение электронной инженерии (ОЭИ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является процесс дуговой сварки неплавящимся электродом в защитной среде аргона с раздельным токоподвод к изделию.
Цель работы – исследование и разработка технологии сварки неплавящимся электродом в аргоне с управлением собственным магнитным дутьем, при раздельном токоподводе к изделию.
В процессе исследования проводились анализ методов повышения эффективности и способы сварки неплавящимся электродом с применением импульсного питания сварочной дуги, проведен анализ сварки модулированным током и предложен наиболее перспективный способ.
В результате исследования разработан процесс сварки неплавящимся электродом с управлением магнитным дутьем, при раздельном токоподводе к изделию.

Введение ……………………………………………………………………………………………………… 18

1 Анализ современного состояния сварки магнитоуправляемой дугой………….. 21

1.1 Влияние собственного магнитного поля на процесс сварки ………………….. 21

1.2 Способы ликвидации магнитного дутья ……………………………………………….. 26

1.3 Методы использования магнитного дутья для управления процессом сварки
…………………………………………………………………………………………………………………. 27

2 Силы, действующие на сварочную ванну ………………………………………………….. 30

2.1 Сила поверхносного натяжения …………………………………………………………… 32

3 Модель формирования сварного шва при изменении токоподвода к изделию
……………………………………………………………………………………………………………………. 35

3.1 Растекание тока и его подвод ………………………………………………………………. 35

3.2 Формирование магнитных полей. ………………………………………………………… 36

3.3 Образование объемных электромагнитных сил ……………………………………. 37

3.4 Формирование пристеночного валика ………………………………………………….. 38

3.5 Влияние сил поверхностного натяжения ……………………………………………… 39

4 Специфика выполнения сварного соединения……………………………………………. 41

4.1 Подготовка кромок ……………………………………………………………………………… 41

4.2 Сборка ………………………………………………………………………………………………… 44

4.3 Технология сварки ………………………………………………………………………………. 46

5 Экспериментальная часть ………………………………………………………………………….. 51

5.1 Функциональная схема экспериментальной установки ………………………… 51

5.2 Формирование сварного соединения ……………………………………………………. 51

6 Финансовый менеджмент, ресурсоемкость и ресурсосбережение ………………. 55
6.1 Оценка коммерческого потенциала и перспективности проведения научных
исследований с позиции ресурсоэффективности и ресурсосбережения ………. 55

6.1.1 Потенциальные потребители результатов исследования …………………. 55

6.1.2 Анализ конкурентных технических решений ………………………………….. 56

6.1.3 SWOT-анализ ………………………………………………………………………………… 58

6.2 Определение возможных альтернатив проведения научных исследований
…………………………………………………………………………………………………………………. 59

6.3 Планирование научно-исследовательских работ ………………………………….. 60

6.3.1 Структура работ в рамках научного исследования ………………………….. 60

6.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ ……………………………….. 62

6.3.3 Разработка графика поведения научного исследования …………………… 63

6.4 Бюджет научно-технического исследования (НТИ) ……………………………… 67

6.4.1 Расчет материальных затрат НТИ …………………………………………………… 67

6.4.2 Расчёт затрат на специальное оборудование для научных работ ……… 68

6.4.3 Основанная и дополнительная заработная плата исполнителей темы 69

6.4.4 Отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления) ……….. 71

6.4.5 Накладные расходы НТИ ……………………………………………………………….. 72

6.4.6 Формирование бюджета научно-исследовательского проекта …………. 72

6.5 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой, бюджетной,
социальной и экономической эффективности исследования ………………………. 73

7 Социальная ответственность …………………………………………………………………….. 76

7.1 Производственная безопасность ………………………………………………………….. 76

7.1.1 Отклонение показателей микроклимата в производственных
помещениях …………………………………………………………………………………………… 77

7.1.2 Повышенный уровень шума на рабочем месте ……………………………….. 78

7.1.3 Повышенный уровень вибрации …………………………………………………….. 79
7.1.4 Освещенность рабочей зоны ………………………………………………………….. 80

7.1.5 Повышенная запыленность и загазованность воздуха рабочей среды 85

7.1.6 Электромагнитные поля …………………………………………………………………. 86

7.1.7 Электрический ток …………………………………………………………………………. 88

7.1.8 Повышенная яркость света …………………………………………………………….. 88

7.1.9 Пожарная безопасность ………………………………………………………………….. 89

7.1.10 Повышенная температура поверхности ………………………………………… 91

7.2 Экологическая безопасность………………………………………………………………… 92

7.3 Безопасность в чрезвычайных ситуациях …………………………………………….. 93

7.4 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности ………. 94

Заключение …………………………………………………………………………………………………. 96

Список литературы ……………………………………………………………………………………… 97

Приложение А …………………………………………………………………………………………… 101

АКТУАЛЬНОСТЬ. Повышение эффективности и улучшение качества
производимых металлоконструкций является актуальной задачей на
сегодняшний день. Одним из путей её решения можно выделить разработку и
внедрение технологических процессов и оборудования, отвечающих мировым
стандартам.
Предпосылками к разработке способа сварки с импульсным питанием
сварочной дуги с автоматическим изменением точки подвода тока к изделию
служили разные технологические задачи, направленные на получение конечного
результата – качества в геометрии сварного шва, возможность упрощения
техники выполнения сварных швов в разных пространственных положениях, а
также в узкую щелевую разделку. При этом необходимо использование
специального оборудования, т.е. импульсного источника питания сварочной
дуги. Следовательно, возникает необходимость в разработке принципиально
новых методов аргонодуговой сварки неплавящимся электродом и родственных
процессов соединения металла, основанных на использовании источников
нагрева.
В данное время аргонодуговую сварку неплавящимся электродом стали
дорабатывать и модернизировать. Одним из перспективных способов
автоматического регулирования тепловой мощности дуги в процессе сварки,
является модулирование сварочного тока с частотой следования, при которой
используется эффект импульса. Достоинствами данного способа сварки
является: возможность сварки встык труб и пластин, сварка ведется, как
плавящимся электродом, так и неплавящимся, при непрерывно горящей дуге.
Модулирование сварочного тока можно осуществить путём включения в
сварочную цепь стандартного источника питания полупроводникового
устройства, работающего в ключевом режиме.
Существенный вклад в развитие способов аргонодуговой сварки
модулированным током, внесли сотрудники ИЭС томской, ростовской,
воронежской сварочных школ. Разработке такого устройства для аргонодуговой
сварки неплавящимся электродом и посвящена эта работа.
ЦЕЛЬЮ РАБОТЫ является исследование и разработка технологии
аргонодуговой сварки неплавящимся электродом в аргоне с разделеным
токоподводом к изделию.
ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ − технология сварки
неплавящимся электродом в аргоне, с раздельным токоподводом к изделию.
ПРЕДМЕТ ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОТЫ − сварочная дуга, управляемая
собственным магнитным полем в импульсном режиме.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА проведенного магистерского исследования:
— Теоретически обоснована и практически подтверждена
принципиальная возможность качественного формирования сварного шва с
концентрированным тепловложением дугой, горящей в импульсном режиме.
— Установлено, что физическая устойчивость горения дуги
соблюдается при различной геометрии торца электрода.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.
Разработан процесс аргонодуговой сварки неплавящимся электродом с
раздельным токоподводом к изделию.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ.
Результаты теоретических и экспериментальных исследований
использованы при создании устройства для аргонодуговой сварки неплавящимся
электродом с раздельным токоподводом к изделию.
АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Результаты настоящей работы представлены на
научных семинарах кафедры «Оборудование и технологии сварочного
производства» и на конференциях Всероссийского, Областного уровня.
ПУБЛИКАЦИИ.
Чагин, А. Е. Модель формирования собственного магнитного поля
сварочной дуги [Электронный ресурс] / А. Е. Чагин, А. Ф. Князьков, Е. О.
Маурин; науч. рук. А. Ф. Князьков // Неразрушающий контроль: сборник трудов
VI Всероссийской научно-практической конференции «Неразрушающий
контроль: электронное приборостроение, технологии, безопасность», Томск, 23-
27 мая 2016 г.в 3 т. / Национальный исследовательский Томский
политехнический университет (ТПУ). — 2016. — Т. 2. — [5 с.]. — Заглавие с
титульного экрана. — Свободный доступ из сети Интернет. Режим
доступа: http://earchive.tpu.ru/handle/11683/32933
1 Анализ современного состояния сварки магнитоуправляемой дугой
1.1 Влияние собственного магнитного поля на процесс сварки

В ходе выполнения выпускной квалификационной работы были
рассмотрены варианты воздействия магнитного поля на сварочную дугу, методы
их компенсации, также изучены литературные источники по использованию
эффекта магнитного дутья для управления процессом сварки, предложен способ
импульсного питания сварочной дуги с изменением точки подвода тока к
изделию.
Результатом является полученный образец корневого слоя шва, который
представлен на рисунке 20. Образец получился с вогнутой формой корня шва,
без подрезов, с плавным переходом к стенкам, без наплывов. Обратная сторона
корня шва имеет равномерное усиление по всей окружности 0,8 мм, что является
гарантированным признаком качества корня шва, это объясняется
концентрированным вводом тепла в изделие. При данном способе сварки
корневого слоя шва исключается возникновение дефектов корня шва,
исключается профессиональный навык сварщика.
С точки зрения интегральных показателей эффективности, сравнив
аналогичные способы сварки, можно сделать вывод, что реализация технологии
в первом исполнении (табл. 6.14) является более эффективным вариантом
решения задачи, поставленной в данной работе с позиции финансовой и
ресурсной эффективности.
При проведении исследования образовывались следующие отходы:
остатки сварочной проволоки, которая впоследствии утилизировалась, огарки
неплавящихся вольфрамовых электродов, которые в виду их непригодность
выкидывались в контейнер для последующей переработки и макулатура, не
производились вредные выбросы в водные источники и атмосферу.
На основании полученных данных можно сказать, что автоматическая
аргонодуговая сварка с двухсторонним подводом тока и импульсным питанием
сварочной дуги является перспективным методом.

1.Гаген, Ю. Г. Сварка магнитоуправляемой дугой / Ю.Г. Гаген и В.Д.
Таран. – М.: Машиностроение, 1970. – 160 с.
2.Думов, С. И. Технология электрической сварки плавлением / С. И.
Думов. – Л.: Машиностроение, 1987. – 461 с.
3.Дедюх, Р. И. Теория сварочных процессов. Физические и
технологические свойства электросварочной дуги : учебное пособие / Р.И.
Дедюх. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2013. – 118
с.
4.Князьков, А. Ф. Использование собственного магнитного поля
сварочной дуги для управления процессом сварки / А. Ф. Князьков, Е. О.
Маурин, Д. А. Петухов; науч. рук. А. Ф. Князьков // Неразрушающий контроль:
электронное приборостроение, технологии, безопасность: сборник трудов V
Всероссийской научно-практической конференции студентов, аспирантов и
молодых учёных, Томск, 25-29 мая 2015 г.в 2 т. / Национальный
исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ). — Т. 2. — С.
130 – 133.
5.Способ дуговой сварки плавлением с использованием в качестве
источника сварочного нагрева электрической дуги // Авторское свидетельство
СССР № 465290. 1975. Бюл. № 12. / Макара А. М., Назарчук А. Т., Гордонный В.
Г., Дибец А. Т.
6.Стеклов О.И. – Основы сварочного производства: Учеб. пособие для
техн. училищ. – М.: Высш. школа, 1981 – 160 с., ил. – (Профтехобразование.
Сварка. Резка).
7.Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
физический факультет. Лабораторный практикум по молекулярной физике.
Изучениеявленияповерхностногонатяжения.URL:
http://genphys.phys.msu.ru/rus/lab/mol/Lab204.pdf;
8.С.Д.Варламов.Капляводынаповерхностистекла.
URL:https://internat.msu.ru/media/uploads/files/%D0%9A%D0%B0%D0%BF%D0
%BB%D1%8F-%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D1%8B-
%D0%BD%D0%B0%D0%BF%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%85%D
0%BD%D0%B%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BA
%D0%BB%D0%B0.pdf.
9.Райчук, Ю.И. Распределение тока по пластине при дуговой сварке /
Ю. И. Райчук // Автоматическая сварка. — 1967. — №4. — С. 19 – 22.
10. СидоровВ.П.Исследованиепроцессауправления
пространственным положением сварочной дуги за счет параметров ее
собственного магнитного поля / В.П. Сидоров, И.В. Смирнов, А.И. Захаренко,
В.Г. Добровольский, Э.С. Гилязев. // Атомная энергетика. — 2011. — № 5. — С.
25 – 30.
11. МандельбергС.Л.Влияниерасположениятокоподводана
формирование швов / Мандельберг С.Л., Сидоренко Б.Г., Лопата В.Е. //
Автоматическая сварка. — 1976. — № 3. — С. 56 – 61.
12. Князьков, А. Ф. Модель формирования сварного шва при изменении
токоподвода к изделию / А. Ф. Князьков, Е. О. Маурин; науч. рук. А. Ф. Князьков
// Неразрушающий контроль: электронное приборостроение, технологии,
безопасность:сборниктрудовIVВсероссийскойнаучно-практической
конференции студентов, аспирантов и молодых учёных, Томск, 26-30 мая 2014
г.в 2 т. / Национальный исследовательский Томский политехнический
университет (ТПУ). — 2014. — Т. 2. — C. 67 – 70.
13. ЕрохинА.А.Основысваркиплавлением.г.Москва.
Машиностроение 1973 г.
14. Г.Г.Чернышов, В.В.Панков,И.С.Маркушевич.Влияние
параметров режима сварки на формирование пристеночного валика при сварке в
глубокую разделку. Сварочное производство №12, 1984 г. Стр. 14-15;
15. Маурин Е.О. Аннотация на научный доклад об основных результатах
подготовленной научно-квалификационной работы по теме «Повышение
эффективности орбитальной сварки за счет автоматического изменения двух и
болееточектокоподводаксвариваемомуизделию».Июнь2018г.
http://earchive.tpu.ru/handle/11683/48860.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Формирование сварного шва при сварке с раздельным токоподводом к изделию»

    Последние выполненные заказы

    Социально-психологические характеристики целевой аудитории
    Заказываю курсовую уже второй раз и второй раз очень довольна результатом. Ел...
    Анализ влияния геймификации на флуктуацию работников склада (только практическая часть)
    Татьяна великолепный специалист и человек. Вежливое общение, быстро выполненн...
    Власть мужа над женой в английской и индийской традициях 19 века
    Доволен работой автора
    ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРИКЛАДНЫЕ АСПЕКТЫ МЕТОДИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ВОСПИТАТЕЛЯ
    😀
    Соотношение понятий «механизм государства» и «аппарат государства» в теоретико-правовой науке
    Отличный эксперт, работа выполнена в кротчайшие сроки
    Тема: «Курсовая по теме: Оценка ресурсов для развития этнографического туризма»
    Огромное спасибо! всё качественно в срок! Очень рекомендую автора!!

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Дарья П. кандидат наук, доцент
    4.9 (20 отзывов)
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных... Читать все
    Профессиональный журналист, филолог со стажем более 10 лет. Имею профильную диссертацию по специализации "Радиовещание". Подробно и серьезно разрабатываю темы научных исследований, связанных с журналистикой, филологией и литературой
    #Кандидатские #Магистерские
    33 Выполненных работы
    Дмитрий К. преподаватель, кандидат наук
    5 (1241 отзыв)
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполня... Читать все
    Окончил КазГУ с красным дипломом в 1985 г., после окончания работал в Институте Ядерной Физики, защитил кандидатскую диссертацию в 1991 г. Работы для студентов выполняю уже 30 лет.
    #Кандидатские #Магистерские
    2271 Выполненная работа
    Сергей Е. МГУ 2012, физический, выпускник, кандидат наук
    4.9 (5 отзывов)
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым напра... Читать все
    Имеется большой опыт написания творческих работ на различных порталах от эссе до кандидатских диссертаций, решения задач и выполнения лабораторных работ по любым направлениям физики, математики, химии и других естественных наук.
    #Кандидатские #Магистерские
    5 Выполненных работ
    Егор В. кандидат наук, доцент
    5 (428 отзывов)
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Ск... Читать все
    Здравствуйте. Занимаюсь выполнением работ более 14 лет. Очень большой опыт. Более 400 успешно защищенных дипломов и диссертаций. Берусь только со 100% уверенностью. Скорее всего Ваш заказ будет выполнен раньше срока.
    #Кандидатские #Магистерские
    694 Выполненных работы
    Евгения Р.
    5 (188 отзывов)
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и со... Читать все
    Мой опыт в написании работ - 9 лет. Я специализируюсь на написании курсовых работ, ВКР и магистерских диссертаций, также пишу научные статьи, провожу исследования и создаю красивые презентации. Сопровождаю работы до сдачи, на связи 24/7 ?
    #Кандидатские #Магистерские
    359 Выполненных работ
    Дарья С. Томский государственный университет 2010, Юридический, в...
    4.8 (13 отзывов)
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссерт... Читать все
    Практикую гражданское, семейное право. Преподаю указанные дисциплины в ВУЗе. Выполняла работы на заказ в течение двух лет. Обучалась в аспирантуре, подготовила диссертационное исследование, которое сейчас находится на рассмотрении в совете.
    #Кандидатские #Магистерские
    18 Выполненных работ
    Алёна В. ВГПУ 2013, исторический, преподаватель
    4.2 (5 отзывов)
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическо... Читать все
    Пишу дипломы, курсовые, диссертации по праву, а также истории и педагогике. Закончила исторический факультет ВГПУ. Имею высшее историческое и дополнительное юридическое образование. В данный момент работаю преподавателем.
    #Кандидатские #Магистерские
    25 Выполненных работ
    Глеб С. преподаватель, кандидат наук, доцент
    5 (158 отзывов)
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной с... Читать все
    Стаж педагогической деятельности в вузах Москвы 15 лет, автор свыше 140 публикаций (РИНЦ, ВАК). Большой опыт в подготовке дипломных проектов и диссертаций по научной специальности 12.00.14 административное право, административный процесс.
    #Кандидатские #Магистерские
    216 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии изготовления деталей насос-дозатора с применением операции дорнования
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии автоматической сварки под слоем флюса тавровых балок на установке Corimpex
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка алгоритмов управления дугой горящей в динамическом режиме
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)