Исследовательский комплекс

Для изучения влияния энергетических параметров режимов сварки на кинетику плавления и переноса электродного металла при дуговой сварке плавящимся электродом, был модернизирован исследовательский комплекс для скоростной видеосъемки, позволяющий регистрировать процессы плавления и переноса электродного металла в сварочную ванну. При механизированных способах сварки частота перехода расплавленного электродного металла в сварочную ванну составляет в пределах 25-300 капель в секунду, что делает весьма затруднительным изучение быстропротекающих процессов, как на этапе плавления, так и на этапе их перехода в сварочную ванну. До настоящего времени такие исследования проводились в основном методами скоростной киносъемки, однако отсутствие в настоящее время требуемого качества кинопленки, химических реактивов для ее проявки, а также большая трудоемкость такого эксперимента, делают эти исследования трудновыполнимыми. Кроме того, до настоящего времени остаются малоизученными процессы тепломассопереноса, протекающие в сложной электродинамической системе источник питания – дуга – сварочная ванна – изделие при различных способах сварки, в том числе с импульсным изменением энергетических параметров режима. При изучении данных явлений возникает ряд сложностей, связанных со скоростью протекания процессов тепломассопереноса и мощного светового излучения сварочной дуги.

Первая трудность устраняется путем использования современных цифровых устройств видеофиксации с частотой регистрации в несколько тысяч кадров в секунду. В этом случае, также как и в случае скоростной киносъемки, используется мощный источник когерентного излучения, позволяющий получить теневое изображение изучаемого объекта. Вторая трудность заключается в том, что необходима синхронная регистрация энергетических параметров режима с видеоизображением исследуемого объекта. Для этих целей применен цифровой регистратор параметров сварки AWR-224МД 300А, который обеспечивает измерение, отображение и запоминание напряжения и тока дуги любых способов дуговой сварки.

Исследовательский комплекс для скоростной видеосъемки быстропротекающих процессов при сварке плавящимся электродом в защитных газах представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Исследовательский комплекс, где 1 - подвесная сварочная головка ГСП-2 для автоматической сварки плавящимся электродом в защитных газах; 2 - смененное газоподводящее сопло (одно или двухструйное) для изменения условий истечения защитного газа; 3 – система линз для фокусировки цифровой скоростной видеокамеры на объекте исследования; 4 – цифровая скоростная видеокамера «Видео Спринт» с возможностью регистрации быстропротекающих процессов (частота работы до 52000 кадров в секунду); 5 – цифровой регистратор параметров сварки AWR-224МД 300А; 6 – сварочный источник питания постоянного тока ВС-300Б для питания сварочной дуги; 7 – блок автоматического регулирования сварки БАРС-2В для автоматического регулирования параметров сварки (тока, напряжения, скорости сварки, расхода газа и т.д.), возбуждения и гашения дуги; 8 – дуговой прожектор для получения теневого изображения изучаемого объекта – процесса сварки плавящимся электродом; 8.1. – угольные электроды для создания мощного источника светового излучения; 8.2 – сферическое зеркало для отражения светового потока; 8.3 – система линз для фокусировки потока когерентного светового излучения; 9 – источник питания ТИР-315 для возбуждения и питания дуги между угольными электродами; 10 – персональный компьютер со специальным программным обеспечением (ПО) для регистрации характеристик тепломассопереноса от цифровой видеокамеры и регистратора параметров сварки AWR-224МД 300А, а также обработки и хранения полученной видео информации, а – изучаемый объект дуговой сварки; когерентный источник светового излучения, образованный дугой горящей между двумя угольными электродами.

Поиск по сайту: