Казаков Ю. В.
Изложены результаты исследований процессов шовной контактной и аргонодуговой сварки тонкостенных деталей с массивными. Изучены особенности термодеформационных процессов при сварке, определены условия качественного формирования сварных соединений деталей из аустенитных сталей, алюминиевых и титановых сплавов, разработана оснастка и оборудование. Для исследователей и работников производственных предприятий, а также преподавателей и студентов средних и высших технических учебных заведений.
Предисловие 6
Введение 7
Глава 1. Особенности сварки деталей с большой разницей толщин 11
1.1. Шовная контактная сварка 11
1.2. Сварка плавлением 16
1.3. Задачи исследования 26
Глава 2. Исследования процесса шовной контактной сварки 28
2.1. Особенности формирования сварного ядра 28
2.2. Механизм образования подковообразного сварного ядра 49
2.3. Повышение стабильности формирования сварного ядра 58
2.3.1. Шаговая сварка 58
2.3.2. Уменьшение неравномерности плотности тока в сечении контакта 67
Выводы 71
Глава 3. Особенности тепловых процессов и условий формирования шва при дуговой сварке деталей с большой разницей толщин 73
3.1. Аналитические исследования температурных полей 73
3.2. Моделирование температурных полей 83
3.3. Правомерность термина «детали с большой разницей толщин» 87
3.4. Условия повышения надёжности технологии аргонодуговой сварки 91
3.5. Исследование возможностей дуговой сварки по прихваточным швам, выполненным пайкой и шовной контактной сваркой 94
3.6. Выбор схемы сварки импульсной дугой нахлёсточных соединений деталей с большой разницей толщин с технологическими буртами на массивной детали 101
3.7. Выбор схемы процесса сварки непрерывной дугой нахлёсточных соединений деталей с большой разницей толщин 106
3.8. Условия устойчивости кромки тонкой детали в процессе сварки непрерывной дугой 113
3.9. Сборка деталей с большой разницей толщин с натягом 124
3.10. Особенности сварки круговых и кольцевых стыков малого диаметра 131
Выводы 138
Глава 4. Дуговая сварка деталей с большой разницей толщин из нержавеющей стали 140
4.1. Методика исследований 140
4.2. Сварка импульсной дугой с технологическими буртами на массивной детали 143
4.2.1. Структура и свойства сварных соединений 143
4.2.2. Подготовка стыка и сборка деталей под сварку 148
4.2.3. Влияние параметров режима сварки с экранирующим буртом на качество сварных соединений 152
4.3. Сварка непрерывной дугой со сквозным проплавлением тонкой детали 160
4.3.1. Временные перемещения тонкой кромки в процессе сварки 160
4.3.2. Особенности формирования сварного шва 166
4.3.3. Влияние условий сборки и параметров режима сварки непрерывной дугой на формирование шва 169
4.4. Дуговая сварка многослойных тонкостенных оболочек с массивной арматурой 173
Выводы 183
Глава 5. Дуговая сварка деталей с большой разницей толщин из лёгких сплавов 185
5.1. Сварка деталей из алюминиевых сплавов 185
5.1.1. Влияние оксидных плён на свойства соединения 191
5.1.2. Исследование влияния β-фазы на свойства соединений 196
5.1.3. Сварка трёхфазной импульсной дугой 201
5.2. Сварка деталей с большой разницей толщин из титановых сплавов 212
5.2.1. Особенности формирования шва при сварке тонкостенных конструкций из титановых сплавов 212
5.2.2. Защита поверхности свариваемой детали от воздуха 222
5.2.2.1. Совершенствование местной защиты зоны сварки 223
5.2.2.2. Сварка в камерах с контролируемой атмосферой 226
5.2.2.3. Особенности сварки при пониженном давлении защитного газа 230
5.2.2.4. Система многократного использования защитного газа 233
Выводы 245
Глава 6. Оборудование и оснастка, промышленное освоение результатов работы 247
6.1. Оснастка для контактной шовной сварки 247
6.2. Источник питания импульсной дуги 248
6.3. Автоматы для сварки сильфонов с арматурой 256
6.4. Камеры с контролируемой атмосферой 265
6.5. Перспективные разработки 268
6.5.1. Способ автоматического регулирования длительности импульса при сварке импульсной дугой 268
6.5.2. Многоэлектродный автомат 272
6.6. Промышленное освоение и эффективность работы 277
6.6.1. Внедрение полученных результатов 277
6.6.2. Экономическая эффективность 280
Выводы 284
Заключение 286
Общие выводы 286
Рекомендации 288
Библиографический список 290