МАТЕМАТИЧНА МОДЕЛЬ ТЕПЛОВОГО СТАНУ РОЗПЛАВЛЕНИХ ЕЛЕКТРОДНИХ БРИЗОК ПРИ ЗВАРЮВАННІ ВІДКРИТОЮ ДУГОЮ

Анотація

У сучасних умовах перед підприємствами та організаціями, що займаються завданнями зварювального виробництва, постає проблема підвищення продуктивності технологічного процесу, підвищення якості продукції, яка випускається, розробки енергоощадних процесів та випуску конкурентоспроможних виробів. Одним зі способів вирішення цієї проблеми є зниження трудомісткості технологічних процесів з використанням відомих видів зварювання. Основну частку металоконструкцій виготовляють за допомогою напівавтоматичного та автоматичного зварювання, ручного дугового зварювання й зварювання порошковим дротом. Проте всі ці види зварювання разом з відомими перевагами мають суттєвий недолік: набризкування розплавлених електродних крапель як фактор, що підвищує трудомісткість виробництва зварних металоконструкцій та погіршує товарний вигляд виробів. На зачистку від бризок одного погонного метра шва, виконаного ручним дуговим зварюванням, припадає 20–25 % трудомісткості всього процесу, а при автоматичному та напівавтоматичному зварюванні у вуглекислому газі – 30–40 %. Найбільш простим способом, який дає змогу зменшити ймовірність налипання бризок та полегшити їх видалення з поверхні зварюваного металу, є попереднє нанесення на неї захисних покриттів. Представлена математична модель теплового стану електродних бризок розплавленого металу після викидання з дугового проміжку при зварюванні відкритою дає змогу оцінити ступінь охолодження краплі розплавленого металу в інтервалі температур навколишнього середовища. Проведено розрахунок температурного поля електродної бризки в різних її точках: у центрі ядра, на поверхні бризок та між ними залежно від часу руху краплі розплавленого електродного металу до контакту зі зварюваною поверхнею. Одержані за запропонованою математичною моделлю результати враховують питому поверхню бризки, її масу, теплофізичні властивості, відстань до поверхні ураження.