Введение
Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи работы 19
1.1. Анализ существующих способов электрической сварки плавлением изделий большой толщины 19
1.2. ДС НПЭ - высокопроизводительный способ сварки изделий 27
1.3. Горизонтальная схема ДС НПЭ 29
1.4. Схема сварки на подъем 53
1.5. Схема сварки с горизонтальным перемещением дуги 58
1.6. Особенности формирования сварных швов при ДС НПЭ. Дефекты, ограничивающие работоспособность сварных соединений 60
1.7. Общие представления о структуре математической модели ДС НПЭ 82
Глава 2. Исследование физических процессов пластинчатого электрода 88
2.1. Физические процессы, протекающие в пластинчатом электроде 88
2.2. Распределенный потенциал пластинчатого электрода 95
2.3. Распределение плотности тока в пластинчатом электроде 99
2.4. Нагрев пластинчатого электрода равномерно распределенным источником тепла 102
2.6. Нагрев пластинчатого электрода током сварки 113
Глава 3. Изучение особенностей плавления пластинчатого электрода в ДС НПЭ 127
3.1. Модель источника дугового тепла в пластинчатом электроде 127
3.2. Нагрев пластинчатого электрода внутренними источниками тепла и электрической дугой 131
3.3. Общая постановка задачи плавления пластинчатого электрода при ДС НПЭ 135
3.4. Плавление пластинчатого электрода в начале сварки 144
3.5. Плавление пластинчатого электрода при подогреве внутренним равномерно распределенным объемным источником тепла 157
3.6. Плавление пластинчатого электрода при подогреве внутренними равномерно распределенным и неравномерно распределенным объемными источниками тепла 164
Глава 4. Исследование магнитного поля дугового столба при дс НПЭ 180
4.1. Общая постановка задачи 180
4.2. Составляющие магнитного поля, создаваемые в дуговом канале током, протекающим по пластинчатому электроду 182
4.3. Влияние распределения плотности тока стока электрода на магнитное поле дугового канала 206
4.4. Распределение потенциала в металле изделия 211
4.5. Плотность тока в частях изделия 221
4.6. Напряженности составляющих магнитного поля плавильного пространства, создаваемые токами частей изделия 231
Глава 5. Особенности движения электрической дуги в плавильном пространстве при ДС НТО 245
5.1. Физические процессы дугового столба 245
5.2. Электрическая дуга в плавильном пространстве при ДС НПЭ 249
5.3. Объемные электромагнитные силы, действующие на электрическую дугу в плавильном пространстве 252
5.4. Оценка градиента давления плазмы и газов в плавильном пространстве 256
5.5. Уравнение движения дуги в плавильном пространстве 260
5.6. Топологический анализ уравнения движения дуги 261
5.7. Решение уравнения движения дуги в плавильном пространстве 265 Выводы по главе 5 275
Глава 6. Разработка оборудования для дуговой сварки неподвижным плавящимся электродом 277
6.1. Источники питания для однопроходной дуговой сварки изделий большой толщины 277
6.2. Модулятор сварочного тока 287
6.3. Влияние В АХ источника питания на плавление пластинчатого электрода и основного металла 290
6.4. Структурные схемы источников питания для ДС НПЭ 300
6.5. Оптимальный источник питания для ДС НПЭ 313
6.6. Перспективное направление создания источников питания для ДСНПЭ 323
6.7. Модулятор сварочных токов частей изделия 325
Глава 7. Разработка технологий дуговой сварки неподвижным плавящимся электродом 331
7.1. Конструкция электродов для ДСНПЭ 331
7.2. Условия образования сварного шва при ДС НПЭ 343
7.3. Окисление металла при сварке 347
7.4. Другие реакции взаимодействия металла сварочной ванны при ДСНПЭ 353
7.5. Пластинчатые электроды для ДС НПЭ 364
7.6. Дуговая сварка неподвижным плавящимся электродом сталей аустенитного класса 366
7.7. Дуговая сварка неподвижным плавящимся электродом низкоуглеродистых сталей 373
7.8. Технологические возможности дуговой сварки НПЭ 385
7.9. Основные положения технологии ДС НПЭ 398
Общие выводы и результаты работы 404
Библиографический список использованной
Литературы 409
Приложения 436
