Влияние энергетических параметров инверторных источников питания на структуру и свойства неразъемных соединений при ручной дуговой сварке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.10, кандидат наук Ильященко, Дмитрий Павлович

• Ильященко, Дмитрий Павлович
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Ильященко, Дмитрий Павлович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СУЩНОСТЬ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ

ПОКРЫТЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ (РД)

1.1. Эффективность перехода химических элементов из

сварочных материалов в металл шва

1.1.1. Применение нанопорошковых компонентов в обмазке покрытых электродов для повышения перехода легирующих элементов

1.1.2. Влияние динамических свойств источников питания на переход легирующих элементов при РД

1.2. Повышение эффективности РД металлоконструкций,

подконтрольных Ростехнадзору

1.3. Выводы по главе 1 и постановка задач исследования

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ДИНАМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ НА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ. МАТЕРИАЛЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Основные и сварочные материалы. Сварочное оборудование

2.2. Определение стабильности горения дуги при РД

2.3. Определение влияния параметров каплепереноса

на размер переносимых капель электродного металла при РД

2.4. Методика определения теплосодержания электродных капель

и тепловложения в изделие при сварке

2.5. Определение потерь электродного металла на разбрызгивание

2.6. Методика получения образцов для оценки степени перехода химических элементов из покрытых электродов в сварной шов и шлаковую корку

2.7. Методика проведения макро- и микроструктурного анализа наплавленного металла шва

2.8. Методика определения механических свойств сварных соединений

2.9. Методика определения качественной и количественной

составляющих сварочного аэрозоля

2.10. Выводы по главе 2

ГЛАВА 3. ВЛИЯНИЕ СКОРОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ОДНОГО МИКРОЦИКЛА РЕЖИМА СВАРКИ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ НА СТРУКТУРНО-ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ, ВЫПОЛНЕННОГО РД

3.1. Стабильность процесса РД при изменении скорости изменения основных энергетических параметров одного микроцикла режима сварки источника питания

3.2. Влияние скорости изменения основных энергетических параметров одного микроцикла режима сварки источника питания

на параметры переносимых электродных капель

3.3. Изменения теплосодержания переносимых электродных капель и картины распределения температурных полей на поверхности свариваемого изделия в зависимости от скорости изменения основных энергетических параметров одного микроцикла режима сварки источника питания

3.4. Динамические свойства источника питания и величина разбрызгивания электродного металла

3.5. Взаимосвязь скорости изменения основных энергетических параметров одного микроцикла режима сварки источника питания

и химического состава сварного шва

3.6. Влияние динамических свойств источника питания на макро-

и микроструктуру сварных соединений

3.6.1. Влияние динамических свойств источника питания

на микроструктуру сварных соединений из стали 09Г2С

3.6.2. Влияние динамических свойств источника питания

на микроструктуру сварных соединений из стали 45

3.6.3. Влияние динамических свойств источника питания

на микроструктуру сварных соединений из стали 12Х18Н10Т

3.7. Механические свойства сварного соединения, выполненного

с использованием источников питания с различными динамическими свойствами

3.8. Санитарно-гигиенические характеристики воздуха рабочей зоны сварщика при использовании источников питания с различными динамическими свойствами

3.9. Выводы по главе 3

ГЛАВА 4. ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ДЛЯ РД, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ И ЭКОНОМИЮ МАТЕРИАЛЬНЫХ РЕСУРСОВ

4.1. Расчет экономической эффективности применения инверторного источника питания при РД

4.2. Расчет энергосбережения от внедрения инверторного источника

питания

4.3. Разработка рекомендаций при проведении работ РД, обеспечивающих повышение качества сварных соединений. Эффективность использования электроэнергии и электродов

4.4. Апробация результатов диссертационной работы в

производстве

4.5. Использование результатов диссертационной работы в учебном

процессе

4.6. Выводы по главе 4

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Результаты статической обработки параметров переноса

капель электродного металла электродами

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Результаты статистически обработанных осциллограмм

тока в сварочной цепи и напряжения между электродом

ПРИЛОЖЕНИЕ В. Характеристики напряжения между электродом и

изделием

ПРИЛОЖЕНИЕ Г. Среднестатистические расчетные данные массы и

радиуса переносимых капель электродного металла

ПРИЛОЖЕНИЕ Д. Статистически обработанные экспериментальные

данные размеров макрошлифов

ПРИЛОЖЕНИЕ Е. Статистически обработанный размер зерен различных

участков сварного соединения

ПРИЛОЖЕНИЕ Ж. Акт использования результатов научно-

исследовательской работы на производстве

ПРИЛОЖЕНИЕ З. Акт использования результатов научно-

исследовательской работы в учебном процессе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние энергетических параметров инверторных источников питания на структуру и свойства неразъемных соединений при ручной дуговой сварке»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. Анализ номенклатуры сварочного оборудования, выпускаемого российскими и зарубежными производителями, показывает, что до 80 % ее наименований представлено современными источниками питания, реализующими высокочастотное преобразование энергии. Как правило, это инверторные источники питания, обладающие быстродействием в управлении параметрами режима сварки (скорость нарастания тока короткого замыкания и скорость его спада; соотношение значений тока горения дуги и тока короткого замыкания и т. д.). Однако в настоящее время нет комплексной методики, с использованием которой можно объективно оценить сварочные свойства оборудования и спрогнозировать свойства неразъемного соединения, выполненного с использованием данного типа источника питания.

Повышение эффективности новых источников питания для ручной дуговой сварки и оценка их влияния на тепломассоперенос, структуру и свойства неразъемных соединений является актуальной научно-исследовательской задачей.

Степень разработанности темы исследования. В России и за рубежом проводились работы такими учеными, как: В.С. Милютин, В.М. Ильюшенко, Г.А. Бутаков, Э.А. Гладков, В.М. Бардин, J. Slania, Ю.Н. Сараев и др., посвященные вопросам стабильности процесса сварки при использовании инверторных источников питания. Однако динамические свойства данных источников питания до сих пор остаются малоизученными. Сказанное в полной мере относится к задачам по анализу характеристик тепломассопереноса при дуговой сварке плавящимся электродом, а это требует проведения комплексных теоретических и экспериментальных исследований процессов сварки (плавление, перенос электродного металла и кристаллизация металла шва из расплава при формировании сварных соединений и наплавленных покрытий).

Результатом проводимых исследований будет установление зависимости между характеристиками тепломассопереноса капель электродного металла,

теплосодержанием сварочной ванны и структурой сварного шва, физико-механическими и эксплуатационными свойствами сварных соединений металлов, что позволит сформулировать рекомендации для повышения эксплуатационных свойств сварных металлоконструкций при использовании инверторных выпрямителей.

Под динамическими свойствами источников питания понимают изменение во времени основных энергетических параметров режима сварки, происходящее в процессе плавления и переноса электродного металла в сварочную ванну, в пределах одного сварочного микроцикла.

Цель работы - оценка влияния динамических свойств инверторных источников питания на стабильность плавления и переноса электродного металла в сварочную ванну как основных показателей тепломассопереноса, влияющих на структуру и механические свойства формируемых неразъемных соединений.

Задачи исследования

Для достижения поставленной цели определены следующие основные

задачи:

1. Экспериментально исследовать влияние скорости изменения основных энергетических параметров в пределах одного микроцикла режима сварки источника питания на стабильность переноса капель электродного металла и их размер.

2. Разработать методику определения геометрических размеров переносимых капель электродного металла в зависимости от параметров режима ручной дуговой сварки покрытыми электродами.

3. Разработать методику получения образцов, предназначенных для оценки степени перехода химических элементов из покрытых электродов в сварной шов, шлаковую корку, а также в твердую и газовую составляющую сварочного аэрозоля.

4. Исследовать влияние скорости изменения основных энергетических параметров в пределах одного микроцикла режима сварки источника питания на микроструктуру, химический состав металла шва и механические свойства сварных соединений.

Научная новизна работы состоит в следующем:

1. Доказано, что увеличение скорости изменения основных энергетических параметров в пределах одного микроцикла режима сварки источника питания обеспечивает повышение стабильности характеристик тепломассопереноса переносимых капель и уменьшение их размеров.

2. Разработана методика определения геометрических размеров переносимых электродных капель в зависимости от длительности коротких замыканий, позволяющая дать количественную оценку характеристикам переноса электродного металла и энергетическому воздействию на металл свариваемых изделий.

3. Показано, что снижение размеров переносимых капель и сокращение периода переноса способствует уменьшению на 25 % ширины температурных полей, в том числе площади ЗТВ на 15 %, средней ширины ЗТВ на 36 %, интенсивности теплового излучения на 37 %.

4. Разработана методика получения образцов, предназначенных для оценки перехода химических элементов из покрытых электродов в сварной шов, шлаковую корку, в твердую и газовую составляющую сварочного аэрозоля, позволяющая сократить время и материальные затраты на подготовку образцов по сравнению со стандартной до 8 раз. Установлен эффект увеличения массовой доли легирующих элементов, при их переходе из покрытого электрода в металл шва, в зависимости от скорости изменения основных энергетических параметров в пределах одного микроцикла режима сварки инверторного источника питания.

5. Установлено, что улучшение динамических характеристик источника питания, определяемых скоростями изменения основных энергетических параметров в пределах одного сварочного микроцикла, позволяет снизить структурную неоднородность в зоне неразъемного соединения, повысить их механические характеристики, уменьшить ширину и площадь ЗТВ.

Теоретическая значимость работы. Диссертационная работа вносит существенный вклад в развитие представлений о связи энергетических параметров инверторного источника питания с повышением стабильности плавления и переноса

электродного металла в сварочную ванну, которые предопределяют структурно-фазовый состав и механические свойства формируемых неразъемных соединений.

Практическая значимость работы. Результаты исследований легли в основу разработанных технологических рекомендаций, которые позволяют подобрать оборудование для эффективного решения производственных задач, ресурсоэффективного использования электроэнергии и материалов электродов и повысить эксплуатационные свойства сварных соединений.

Результаты диссертационной работы используются при организации и осуществлении учебного процесса студентов ЮТИ ТПУ, обучающихся по направлению 15.03.01 «Машиностроение», профиль «Оборудование и технология сварочного производства», при изучении дисциплин «Технологическое оборудование для сварки и резки», «Технология сварки плавлением и термической резки».

Методология и методы исследования. Работа выполнена с применением метода исследования - оптической микроскопии (микроскопы: Neophot-21 и Olympus GX-71, цифровая камера Genius VileaCam). Механические свойства определяли по ГОСТ 6996-66 (машина испытательная универсальная ЦДМУ-30, маятник копра МК-30), химический состав наплавленного металла - по ГОСТ 18895-97 (дифракционный спектрограф ДФС-3). Осциллографирование тока в сварочной цепи и напряжения между электродом и изделием производили с помощью осциллографа «АКИП-4122/lV» и источников питания для дуговой сварки «Nebula-315» и «ВД-306»). Тепловые поля регистрировали посредством тепловизора ThermaCAM P65HS и программы ThermaCAM Researcher). Макрошлифы сварного шва обрабатывали с использованием программы КОМПАС-3D V16. Статистическая обработка экспериментальных данных проводилась методами дисперсионного и регрессионного анализов, с использованием пакетов Microsoft Office Excel.

Положения, выносимые на защиту:

1. Повышение скорости изменения основных энергетических параметров (скорости нарастания тока короткого замыкания и скорости его спада,

соотношение значений тока горения дуги и тока короткого замыкания и т. д.) в пределах одного микроцикла режима сварки источника питания изменяет характеристики тепломассопереноса, а именно увеличивает частоту переноса капель электродного металла, уменьшает размер переносимых капель в сварочную ванну, сокращает длительность их пребывания на торце электрода под действием высокой температуры сварочной дуги и длительность коротких замыканий.

2. Методика определения геометрических размеров переносимых электродных капель в зависимости от длительности коротких замыканий-позволяет дать количественную оценку характеристикам переноса электродного металла и энергетическому воздействию на металл свариваемых изделий. Рекомендуется для практического применения.

3. С использованием разработанной методики получения образцов для оценки степени перехода химических элементов из покрытых электродов в сварной шов, шлаковую корку, а также в твердую и газовую составляющую сварочного аэрозоля, позволяющей сократить время и материальные затраты на подготовку образцов по сравнению со стандартной в 8 раз, установлено увеличение массовой доли легирующих элементов, при их переходе из покрытого электрода в металл шва, в зависимости от скорости изменения основных энергетических параметров одного микроцикла режима сварки инверторного источника питания, по сравнению с диодным выпрямителем.

4. Повышение динамических свойств источников питания, определяемых скоростями изменения основных энергетических параметров в пределах одного сварочного микроцикла, позволяет снизить структурную неоднородность в зоне неразъемного соединения и повысить его механические характеристики.

Достоверность результатов проведенных исследований и выводов.

Достоверность полученных результатов при решении поставленных в диссертационной работе задач обеспечивалась использованием стандартных методов и методик экспериментальных и теоретических исследований,

применением современных серийных приборов, аккредитованных лабораторий, а также современного технологического оборудования и компьютерной техники.

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы были доложены и обсуждены на Международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии» - г. Томск (2003-2008 гг.), Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии и экономика в машиностроении» - г. Юрга (2003-2016 гг.), Международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы электрометаллургии, сварки, качества» - г. Новокузнецк (2006 г.), Всероссийской научно-технической конференции «Металлургия: новые технологии, управление, инновации и качество» - г. Новокузнецк (2007-2009 гг.), 8-й Международной научно-практической конференции «Качество - стратегия XXI века» - г. Томск (2012 г.), Международной конференции «Перспективные материалы с иерархической структурой для новых технологий и надежных конструкций» - г. Томск (2016 г.).

Публикации. Основные результаты по теме диссертации изложены в 11 публикациях, из них 6 статей в журналах, рекомендуемых ВАК («Сварка и диагностика», «Сварочное производство», «Дефектоскопия», «Технология металлов», «Энергобезопасность и энергосбережение» и др.), и 5 статей в журналах из списка Scopus (Welding International, IOP Conference Series, Materials Science Forum и др.), и 1 свидетельстве об официальной регистрации программ для ЭВМ.

Личный вклад соискателя. Автору принадлежит постановка задач исследования, выполнение теоретических исследований, участие в экспериментальных исследованиях, обработка, обобщение и анализ полученных результатов, формулирование выводов и положений, выносимых на защиту.

Связь работы с Государственными программами и НИР. Проект «Развитие теории физико-химических процессов, протекающих в дуговом разряде и расплавленном металле сварочной ванны» в рамках реализации аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2010 годы)», Рег. №2.1.2/1949; Грант РФФИ 12-08-09213 моб-з на участие в

XIII Международной научно-технической конференции «Прогрессивная техника и технология 2012» (Украина).

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 157 наименований, и 8 приложений. Основной текст диссертации содержит 137 страниц, в том числе 36 рисунков и 24 таблицы.

ГЛАВА 1. СУЩНОСТЬ РУЧНОЙ ДУГОВОЙ СВАРКИ ПОКРЫТЫМИ ЭЛЕКТРОДАМИ (РД)

Надежность сварных соединений металлоконструкций технических устройств в электроэнергетической, нефтегазодобывающей, горнодобывающей, химической, машиностроительной и других отраслях промышленности существенно влияет на безопасность и экономическую эффективность производства [4].

При сварке металлоконструкций, производство которых трудно механизировать, автоматизировать и роботизировать, ручная дуговая (РД) сварка (РДС) покрытыми электродами (РД) является одним из ведущих технологических процессов, что можно объяснить гибкостью, простотой, универсальностью и меньшими затратами на вспомогательные операции и оборудование [5].

Физическую сущность процесса образования неразъемного соединения можно пояснить схемой, представленной на рисунке 1.1.

а б

Рисунок 1.1 - Сущность процесса РД [6]: а - блок-схема плавления электрода и

формирования металла шва; б - кадр кинограммы процесса переноса капель

электродного металла: 1 - наплавленный металл; 2 - основной металл; 3 - шлак;

4 - обмазка электрода; 5 - металлический стержень электрода; 6 - газовая

атмосфера; 7 - шлаковая фаза «капли»; 8 - металлическая фаза «капли»

Процесс плавления электрода можно разделить на три стадии (рисунок 1.1), различающиеся по температурным, геометрическим, гидродинамическим и физико-химическим характеристикам. Первая стадия - начало плавления электрода 4 и 5. Длина дуги, сопротивление межэлектродного промежутка, напряжение дуги и потери энергии на излучение в окружающее пространство при этом максимальны. Жидкий металл на торце электрода разогревается дугой, температура которой не менее 6000 К [7], и удерживается на торце электрода поверхностным натяжением, которое превышает гравитационные силы, но постепенно уменьшается из-за повышения температуры металла и появления на нем шлаковой пленки (процент составляющих компонентов 7 и 8 может меняться от 0 до 100 %). Во время нагрева происходят такие процессы, как диссоциация компонентов покрытия электрода, испарение воды и взаимодействие шихтовых материалов в твердом состоянии [7]. При плавлении электрода происходит формирование капель электродного металла, покрытых шлаковой пленкой.

Вторая стадия - перенос металла с электрода в сварочную ванну - может происходить путем отрыва капель от электрода под действием пинч-эффекта либо путем перетекания капли с образованием короткого замыкания. Авторами работ [8, 9] установлено, что протекание физико-химических реакций при сварке почти полностью заканчивается на стадии капли, когда происходит интенсивное взаимодействие капель со шлаком и газом.

Третья стадия - формирование сварочной ванны.

Характерная особенность процесса электродуговой сварки -кратковременные изменения величины тока на всех этапах сварочного цикла. При этом амплитуда сварочного тока изменяется случайным образом, как по длительности переходных процессов, так и по частоте их проявлений. В связи с этим динамические свойства сварочного источника, т. е. его способность мгновенно реагировать на такие возмущения и обеспечивать стабильность процесса сварки, являются определяющим фактором повышения эффективности и качества процесса сварки.

Вопросам исследования динамики физических процессов сварки

посвящены работы А.Г. Мазеля [8], А.А. Ерохина [10], И.К. Походни [11], Г.И. Лескова [12] и др.

Процессы, протекающие в зоне сварки, имеют характерную длительность - от 0,1 мкс до 0,1 с (рисунок 1.2), поэтому повысить эксплуатационные характеристики наплавленного металла можно за счет увеличения коэффициента перехода легирующих элементов с покрытых электродов, минимизировав потери легирующих элементов в шлаковую и газовую составляющие, а также путем теплового воздействия на химический состав капли электродного металла.

(Процессы о Л Г Процессы Л

сларонноИ я,тис ) V рятрымлания J

(Псреим Htm mpiMHio. <> Л иеипи и_)

~ )

С

Процвст и

чШ/ЮЧЩ/П iH.V

Юс lc «,1с 10.ч, 1 мс 0,1 мс 10 мкс 1 мкс 0,1 мкс

—I-1-1-1-1-1-1-1-1—

Рисунок 1.2 - Характерная длительность процессов, происходящих в сварочной ванне и электрической дуге [13]

Известно [14, 15], что уменьшение размеров электродных капель приводит к большей суммарной поверхности соприкосновения их с окружающей средой, а значит, и более полному взаимодействию жидкого металла капель с этой средой (раскисление, легирование, окисление, растворение газов). Однако при уменьшении времени существования капель снижается полнота протекания металлургических процессов. В работах Н.М. Новожилова [9] приводятся сведения, что удельная поверхность электродных капель примерно в 5-22 раза превышает удельную поверхность сварочной ванны. Удельная же скорость окисления металла электродных капель примерно в 39 раз больше, чем удельная скорость окисления металла сварочной ванны. Ерохиным А.А. в работе [10] установлено, что физико-химические реакции при сварке почти полностью заканчиваются на стадии образования капли, во время которой идет интенсивное взаимодействие капель со шлаком и газом.

1.1.

Эффективность перехода химических элементов из сварочных материалов в металл шва

Исследованию кинетики плавления и переноса электродного металла при РД посвящены работы авторов: А.А. Ерохина [10], А.Г. Мазеля [8], И.К. Походни [11], И.И. Зарубы [16], Р.И. Дедюха [17], Н.А. Азарова [18], С.П. Шатило [7], S. Brandi [19], J.F. Lancaster [20, 21] и других, которые [22-25] показали, что:

• основная часть металла, около 85 %, переносится в виде капель[5];

• размеры и форма капель, частота их переноса зависят от теплофизических свойств металла электрода, состава покрытия, толщины покрытия, диаметра электрода, режима сварки, полярности и соотношения сил, действующих на расплавленный металл электрода [26] на различных этапах плавления и переноса;

• от характера переноса металла зависит стабильность процесса сварки.

Металлургические реакции при сварке плавлением характеризуются:

• физико-химическими процессами, которые протекают в зоне сварки и определяются взаимодействием расплавленного металла со сварочными флюсами, шлаками и газами;

• скоростями охлаждения и кристаллизации металла шва;

• фазовыми превращениями основного металла в зоне термического влияния.

Процессы протекают на всех стадиях дуговой сварки: в период плавления электрода, перехода капли жидкого металла через дуговой промежуток и в самой сварочной ванне. Металлургические процессы, протекающие в системе «электрод -капля - сварочная ванна», отличаются от металлургических процессов, характерных для сталеплавильных печей. Отличительными особенностями, влияющими на металлургические процессы при РД и их конечный результат, являются:

• малый объем сварочной ванны и достаточно большое относительное количество реагирующих в ней фаз;

• высокие температуры в сварочной дуге (до 7000 °С) и перегрев расплава в сварочной ванне;

движение жидкого металла, интенсивное перемешивание расплавленных продуктов и непрерывное протекание металлургических процессов в сварочной ванне;

• высокие скорости охлаждения и кристаллизации наплавленного металла.

В работах [27-31] установлено, что с увеличением мощности дуги происходит уменьшение массы наплавленного металла и шлака и увеличение количества сварочного аэрозоля, что согласуется с данными работы [11].

Процессы ресурсо- и энергосбережения и снижения себестоимости изготовления сварных конструкций не обошли и сварочное производство, а именно: при сварке металлоконструкций необходимо повышать коэффициент перехода легирующих элементов, а совершенствование технологий сварки, источников питания и сварочных материалов способствует решению этой проблемы. Кроме того, повысить переход легирующих элементов возможно также за счет применения [32]:

1) современных покрытых электродов с нанопорошками в обмазке;

2) источников питания с «правильным» типом преобразования энергии.

1.1.1. Применение нанопорошковых компонентов

в обмазке покрытых электродов для повышения перехода легирующих элементов

Начало XXI века ознаменовалось развитием нанотехнологий и наноматериалов. Они уже используются во всех развитых странах мира в наиболее значимых областях человеческой деятельности (промышленности,

обороне, информационной сфере, радиоэлектронике, энергетике, транспорте, биотехнологии, медицине) при производстве керамических и композиционных материалов, сверхпроводников и др. [33].

Для изготовления металлоконструкций в различных отраслях промышленности в основном используют конструкционные и легированные стали. Основным способом получения неразъемных соединений из данных сталей является сварка плавящимся электродом, к недостаткам которой относятся механическая, структурная и химическая неоднородность сварного соединения. Применение модификаторов, в частности наноразмерных элементов при дуговой сварке плавящимся электродом, позволит управлять процессом кристаллизации металла сварочной ванны, прогнозировать структуру и свойства металла шва, а также получать равнопрочные сварные соединения [34].

Применение сварочных материалов с нанопорошками в обмазке при РД способствует:

1) измельчению структуры наплавленного металла [35, 36];

2) повышению механических свойств наплавленного металла и увеличению коэффициента перехода легирующих элементов [37-40].

Авторы в статье [41] описали исследования по использованию в качестве модификатора 1-3 % бария в покрытии электродов РД нефтегазопроводов, что способствует обеспечению высокой трещиностойкости сварных соединений как на воздухе, так и в коррозионно-агрессивных средах, снижению скорости коррозии сварных соединений в 4-7 раз за счет снижения содержания серы и фосфора.

Использование покрытых электродов с нанопорошками для РД в промышленных масштабах ограничено из-за трудности внесения нанопорошковых компонентов в сварочную ванну [42], а также из-за негативного воздействия нанокомпонентов на здоровье сварщика [44, 45], что является сдерживающим фактором для широкого использования данных материалов в сварочном производстве и препятствует активному внедрению в производство без разработанной эффективной защиты органов дыхания сварщика.

1.1.2. Влияние динамических свойств источников питания на переход легирующих элементов при РД

Уровень развития современного оборудования для дуговой сварки плавлением определяется имеющейся на сегодняшний момент в распоряжении элементными полупроводниковой базы, а также повышением требований к технологическим и функциональным возможностям. В настоящее время развитие источников питания для сварки идет по пути совершенствования инверторных выпрямителей. Однако при увеличении у инверторных преобразователей функциональных возможностей повышению эффективности процессов дуговой сварки отведено второстепенное значение [45].

Достигнутые в вопросах повышения эффективности процесса РД результаты характеризуются появлением способов сварки модулированным током (СМТ). Большой вклад в развитие модулированных процессов внесли: И.И. Заруба [46, 47], Ф.А. Вагнер [48, 49], В.С. Сидорук [50-52], А.Г. Мазель [53-57], Ю.Н. Сараев [1, 2, 58, 59], А.Ф. Князьков [4], В.Л. Князьков [4, 5], Р.И. Дедюх [53-58, 60-61], Т.Г. Шигаев [62-64] и др.

Способы СМТ можно реализовать, используя оборудование: модуляторы-приставки или инверторные источники питания, но широкого промышленного применения данный способ не находит из-за следующих недостатков [45]:

способы СМТ реализуются по жестким программам, которые не позволяют изменять (адаптировать) параметры модуляции при возникновении возмущений со стороны объектов: дуги, сварочной ванны;

наличие пульсаций светового излучения, возникающих из-за разницы в интенсивности излучения дуги во время импульсов и пауз, что при продолжительной работе создает зрительные и психологические нагрузки.

Мировое производство источников питания для дуговой сварки плавящимся электродом увеличивается с каждым годам. Из них около 70 % приходится на так называемые инверторные преобразователи, причем их доля,

как наиболее перспективных, с каждым годом увеличивается [65].

Основным принципом работы инверторного источника питания является многократное поэтапное преобразование электрической энергии. Процесс преобразования энергии в инверторе регулируется за счет обратных связей блоком управления, который обеспечивает необходимые статические и динамические характеристики (величина времени для подъема напряжения от нуля до напряжения повторного зажигания дуги) сварочного тока.

Различные схемы преобразования энергии, реализуемые в диодных и инверторных выпрямителях, позволяют получить и различные внешние характеристики источника питания (рисунки 1.3, 1.4).

Рисунок 1.3 - Внешняя вольт-амперная характеристика диодного

выпрямителя [65]

Выход ной ТО«. А

Рисунок 1.4 - Комбинированная внешняя характеристика инверторного источника для РД [66]

Комбинированная внешняя характеристика инверторного источника питания состоит из 4-х участков (рисунок 1.4) [66]:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ильященко, Дмитрий Павлович, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Сараев, Ю.Н. Обеспечение эксплуатационной надежности крупногабаритных металлоконструкций ответственного назначения на этапе их изготовления и ремонта с применением адаптивных импульсных технологических процессов сварки / Ю.Н. Сараев, В.П. Безбородов, А.А. Демьянченко // Обработка металлов. - 2011. - № 2. - С. 18-22.

2. Сараев, Ю.Н. Совершенствование технологических процессов сварки и наплавки на основе методов адаптивного импульсного высокоэнергетического воздействия на характеристики переноса электродного металла и кристаллизации сварочной ванны / Ю.Н. Сараев, В.П. Безбородов, А.А. Григорьева // Сварка и диагностика. - 2013. - № 5. - C. 44-47.

3. Юшин, А.А. Разработка критериев оценки сварочных свойств установок для дуговой сварки с управляемым каплепереносом : дис. ... канд. техн. наук / Алексей Александрович Юшин. - Москва, 2012. - 165 с.

4. Князьков, В.Л. Повышение эффективности ручной дуговой сварки трубопроводов / В.Л. Князьков, А.Ф. Князьков. - Кемерово : Изд-во ГУ КузГТУ, 2008. - 104 с.

5. Князьков, В.Л. Повышение эффективности ручной дуговой сварки модулированным током электродами с покрытием за счет автоматической адаптации параметров режима к технологическому процессу : дис. ... канд. техн. наук / Виктор Леонидович Князьков. - Барнаул, 2006. - 165 с.

6. Il'yashchenko, D.P. MAW productivity development and reduction of its harmful effect on human organisms / D.P. Il'yashchenko, D.A. Chinakhov, Y.M. Gotovshchik // Applied Mechanics and Materials. - 2014. - Vol. 682. - P. 122126.

7. Шатило, С.П. Модель переноса электродного металла при ручной дуговой сварке / С.П. Шатило, В.Д. Макаренко // Сварочное производство. - 1995. -№ 9. - С. 3-5.

8. Мазель, А.Г. Технологические свойства электросварочной дуги /

А.Г. Мазель. - Москва : Машиностроение, 1969. - 178 с.

9. Новожилов, Н.М. Основы металлургии дуговой сварки в газах / Н.М. Новожилов. - Москва : Машиностроение, 1979. - 231 с.

10. Ерохин, А.А. Основы сварки плавлением. Физико-химические закономерности / А.А. Ерохин. - Москва : Машиностроение, 1973. - 448 с.

11. Металлургия дуговой сварки: процессы в дуге и плавление электродов / под. ред. И.К. Походня. - Киев : Наукова думка, 1990. - 222 с.

12. Лесков, Г.И. Электрическая сварочная дуга / Г.И. Лесков. - Москва : Машиностроение, 1970. - 335 с.

13. Schupp, J. Welding arc control with power electronic / J. Schupp, W. Fischer, H. Mecke // IEE "Power electronics and variable speed drives" conference, Conference publication. - 2000. - № 475. - P. 443-450.

14. Федько, В.Т. Плавление и перенос электродного металла при дуговой сварке покрытыми электродами / В.Т. Федько, А.С. Чипалюк // Сварочное производство. - 2003. - № 2. - С. 3-10.

15. Багрянский, К.В. Теория сварочных процессов / К.В. Багрянский, З.А. Добротина, К.К Хренов. - Киев : Издательство «Вища школа», 1976. - 424 с.

16. Новые сварочные источники питания / И.И. Заруба. - Киев : Издательство «Вища школа», 1992. - 144 с.

17. Дедюх, Р.И. Физические и технологические свойства сварочной дуги // Р.И. Дедюх. - Томск : Издательство ТПУ, 2002. - 92 с.

18. Азаров, H.A. Разработка скоростного процесса сварки модулированным током корневых слоев шва трубопроводов электродами с основным видом покрытия : автореф. дис. ... канд. техн. наук. - Москва : МИНГ им. И.М. Губкина, 1988. - 19 с.

19. Brandi, S. Analysis of metal transfer in shielded metal arc welding / S. Brandi, C. Taniguchi, S. Liu // Welding Journal. - 1991. - № 7. - P. 261-270.

20. Lancaster, J.F. Metallurgy of welding / J.F. Lancaster. - 5th ed. - London : Chapman & Hall, 1993.

21. Lancaster, J.F. The physics of welding / J.F. Lancaster. - 2nd ed. - Oxford :

Pergamon, 1986.

22. A study of the mechanism for globular metal transfer from covered electrodes / J.H. Chen, D. Fan, Z.Q. He, J. Ye, YC. Luo // Welding Journal. - 1989. -68(4). - S. 145-150.

23. The Effect of the Use of PTFE as a Covered-Electrode Binder on Metal Transfer / Vaz, Claudio Turani; Bracarense, Alexandre Queiroz // SOLDAGEM & INSPECAO. - 2013 - Vol. 20, № 2. - P. 160-170.

24. Vaz, C.T. Influencia do polímero utilizado como aglomerante em eletrodos revestidos básicos sobre a forma?ao de ferrita acicular no metal de solda [doctor thesis]. Belo Horizonte : Universidade Federal de Minas Gerais, 2014. [Links]

25. Modenesi, P.J. A química da forma?ao do cordao na soldagem TIG. Soldagem e Inspe?ao. 2013; 18(3): 287-300. http://dx.doi.org/10.1590/S0104-92242013000300011.

26. Веревкин, А.В. Повышение эффективности сварки в CO2 неповоротных стыков магистральных трубопроводов за счет применения импульсного питания сварочной дуги : дис. ... канд. техн. наук / Веревкин Алексей Валерьевич. - Томск, 2010. - 143 с.

27. Вотинова, Е.Б. Методика определения парциальных коэффициентов перехода элементов при ручной дуговой сварке / Е.Б. Вотинова, М.П. Шалимов, Н.М. Разиков // Сварка и диагностика. - 2012. - № 2. - С. 28-31.

28. Вотинова, Е.Б. Разработка методики расчета состава металла шва при сварке покрытыми электродами или порошковой проволокой / Е.Б. Вотинова, М.П. Шалимов // Сварка и диагностика. - 2011. - № 5. - С. 31-36.

29. Мамадалиев, Р.А. Переход хрома в наплавленный металл при сварке коррозионно-стойких изделий из стали 20х13, используемых в нефтяной промышленности / Р.А. Мамадалиев, В.Н. Кусков // Нефть и газ Западной Сибири : материалы международной научно-технической конференции. Т. 1. - Тюмень : ТюмГНГУ, 2013. - С. 80-83.

30. Головатюк, А.П. Интенсивность образования аэрозолей при ручной сварке модулированным током / А.П. Головатюк, В.С. Сидорук, О.Г. Левченко и

др. // Автоматическая сварка. - 1985. - № 2. - С. 39-40.

31. Sorokin, L. Electrodes with plastic coatings for welding low carbon steels / L. Sorokin // Welding International. - 2004. - № 18(3). - P. 232-241. http://dx.doi.org/10.1533/wint.2004.3272.

32. Il'yashchenko, D.P. Influence of Arc Welding Power Supply on Structural Phase Composition of X12CrNiTi 18-9 (DIN) Weld / D.P. Il'yashchenko,

D.A. Chinakhov, V.I. Danilov, G.V. Schlyakhova // Applied Mechanics and Materials. -2015. - Vol. 770. - P. 70-75.

33. Балоян, Б.М. Наноматериалы. Классификация, особенности свойств, применение и технология получения / Б.М. Балоян, А.Г. Колмаков, М.И. Алымов, А.М. Кротов. - Москва, 2007. - 125 с.

34. Кузнецов, М.А. Управление структурой и свойствами металлов методом модифицирования (обзор) / М.А. Кузнецов, Д.Е. Колмогоров,

E.А. Зернин // Технология машиностроения: Обзорно-аналитический, научно-технический и производственный журнал. - 2012. - № 2. - С. 5-8.

35. Kuznetsov, M.A. Application of nanostructured powders to control characteristic of electrode metal transfer and the process of weld structurization / M.A. Kuznetsov, E.A. Zernin, V.I. Danilov, D.S. Kartsev // Applied Mechanics and Materials. - 2013. - Vol. 379. - P. 199-203.

36. Kuznetsov, M.A. Influence of Nanostructured Powder Modifiers on the Structure of a Welding Bead / M.A. Kuznetsov, S.P. Zhuravkov, E.A. Zernin, D.E. Kolmogorov, N.A. Yavorovsky // Advanced Materials Research. - 2014. -Vol. 872. - P. 118-122.

37. Makarov, S.V. Production of Electrodes for Manual Arc Welding Using Nanodisperse Materials / S.V. Makarov, S.B. Sapozhkov // World Applied Sciences Journal. - 2014. - № 29(6). - P. 720-723.

38. Il'yashenko, D. Production of Electrodes for Manual Arc Welding with Using the Complex Modifiers / D. Il'yashenko, S. Makarov // Applied Nanotechnology Materials and Applications. - 2016. - 350 p.

39. Makarov, S.V. Use of Complex Nanopowder (Al2O3, Si, Ni, Ti, W) in

Production of Electrodes for Manual Arc Welding / S.V. Makarov, S.B. Sapozhkov // World Applied Sciences. - 2013. - № 22 (Special Issue on Techniques and Technologies). - P. 87-90.

40. Kuznetsov, M.A. Nanotechnologies and nanomaterials in welding production (review) / M.A. Kuznetsov, E.A. Zernin // Welding International. - 2012. -№ 26(4). - P. 311-313.

41. Дерябин, А.А. Кинетическая вязкость рельсовой стали, модифицированной сплавами Fe-Si-Ca и Fe-Si-Ca-Ba / А.А. Дерябин, В.С. Цепелев, В.В. Конашков и др. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2008. - № 4. - С. 3-6.

42. Зернин, Е.А. Способы модифицирования наплавленного металла наноструктурированными порошками для увеличения механических свойств сварных соединений / Е.А. Зернин, М.А Кузнецов // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 5. URL: http//www.science-education.ru/119-14858.

43. Zhang, M. Workplace exposure to nanoparticles from gas metal arc welding process / M. Zhang, L. Jian, P. Bin et al. // J. Nanopart Res. - 2013. - 15, № 11, - P. [37/1-14].

44. Guerreiro, C. Albuquerque Characterization of airborne particles generated from metal active gas welding process/ C. Guerreiro, J.F. Gomes, P. Carvalho, T.J.G. Santos, R. M. Miranda // Inhal Toxicol. - 2014. - № 26(6). - P. 345-352.

45. Деменцев, К.И. Повышение эффективности работы сварочных преобразователей инверторного типа за счет модуляции сварочного тока : дис. ... канд. техн. наук / Деменцев Кирилл Иванович. - Томск, 2010. - 171 с.

46. Заруба, И.И. Сварка модулированным током / И.И. Заруба, В.К. Лебедев, П.П. Шейко, В.В. Басанский // Автоматическая сварка. - 1968. -№ 5. - С. 14 - 18.

47. Заруба, И.И. Электрический взрыв как причина разбрызгивания металла / И.И. Заруба // Автоматическая сварка. - 1970. - № 3. - С. 14-18.

48. Вагнер, Ф.А. Ручная дуговая сварка пульсирующей дугой /

Ф.А. Вагнер // Сварочное производство. - 1970. - № 3. - С. 21-22.

49. Вагнер, Ф.А. Влияние пульсации дуги на химический состав и структуру сварного соединения / Ф.А. Вагнер // Энергетическое строительство. -

1977. - № 4. - С. 69-71 с.

50. Дудко, Д.А. Технология ручной дуговой сварки покрытыми электродами с модуляцией параметров режима / Д.А. Дудко, B.C. Сидорук, С.А. Зацерковный и др. // Автоматическая сварка. - 1991. - № 12. - С. 59-60.

51. Дудко, Д.А. Влияние параметров режима ручной дуговой сварки модулированным током на форму шва / Д.А. Дудко, С.А Зацерковный, B.C. Сидорук и др. // Автоматическая сварка. - 1987. - № 6. - С. 19-22.

52. Сидорук, B.C. Влияние параметров режима ручной дуговой сварки модулированным током на первичную структуру металла шва / B.C. Сидорук, Д.А. Дудко, С.А. Зацерковный, Л.А. Тараборкин // Сварочное производство. -1988. - № 5. - С. 4-6.

53. Мазель, А.Г. О стабильности процесса ручной дуговой сварки модулированным током / А.Г. Мазель, Р.И. Дедюх // Сварочное производство. -

1978. - № 12. - С. 11-13.

54. Дедюх, Р.И. Повышение технологической устойчивости процесса дуговой сварки покрытыми электродами модулированным током / Р.И. Дедюх, А.Ф. Князьков, H.A. Азаров, А.Г. Мазель // Сварочное производство. - 1985. -№ 1. - С. 20-21.

55. A. с. 904934 СССР. Способ ручной дуговой сварки модулированным током / А.Ф. Князьков, А.Г. Мазель, Р.И. Дедюх и др.; Бюл. № 6, 15.02.82. - 14 с.

56. Мазель, А.Г. Устойчивость горения дуги при ручной дуговой сварке модулированным током / А.Г. Мазель, Р.И. Дедюх, А.Ф. Князьков // Сварочное производство. - 1975. - № 8. - С. 27-29.

57. Мазель, А.Г. Влияние параметров модулированного тока на процесс расплавления электрода и глубину проплавления при ручной дуговой сварке / А.Г. Мазель, Р.И. Дедюх // Сварочное производство. - 1976. - № 4. - С. 9-10.

58. Сараев, Ю.Н. Импульсные технологические процессы сварки и

наплавки / Ю.Н. Сараев. - Новосибирск : Наука, 1994. - 108 с.

59. Сараев, Ю.Н. Формирование структуры и свойств сварных соединений при адаптивной импульсно-дуговой сварке покрытыми электродами ответственных конструкций, работающих в условиях низкого термоциклирования / Ю.Н. Сараев, И.Н. Полетика, А.В. Козлов и др. // Сварочное производство. - 2004. -№ 1. - С. 22-27.

60. Дедюх, Р.И. Влияние модуляции тока на условия формирования шва при дуговой сварке сверху вниз покрытыми электродами / Р.И. Дедюх, Н.А. Азаров, А.Г. Мазель // Автоматическая сварка. - 1988. - № 7. - С. 24-27.

61. Дедюх, Р.И. Повышение технологической устойчивости процесса дуговой сварки покрытыми электродами модулированным током / Р.И. Дедюх и др. // Сварочное производство. - 1985. - № 1. - С. 20-21.

62. Шигаев, Т.Г. О терминологии сварки модулированным током / Т.Г. Шигаев // Сварочное производство. - 1980. - № 7. - С. 40.

63. Шигаев, Т.Г. Приемы модулирования сварочного тока и устройства для их осуществления (Обзор) / Т.Г. Шигаев // Автоматическая сварка. - 1983. -№ 8. - С. 51-55.

64. Шигаев, Т.Г. Сварка модулированным током / Т.Г. Шигаев // Итоги науки и техники. Сварка. - Москва, 1985. - Т. 17. - С. 91-133.

65. Милютин, В.С. Методика объективной оценки выходных параметров сварочных источников питания / В.С. Милютин, А.Г. Сивоплясов, Д.Е. Костюк // Сварочное производство. - 2004. - № 12. - С. 15-22.

66. Милютин, В.С. Оценка устойчивости процесса при испытании источников питания для ручной дуговой сварки / В.С. Милютин, А.В. Полухин // Сварка и диагностика. - 2012. - №. 6 - C. 30-37.

67. Wang, Jian-Min; Wu, Sen-Tung Implementation of an improved power supply with simple inverters for arc weldingmachine. INTERNATIONAL TRANSACTIONS ON ELECTRICAL ENERGY SYSTEMS. -^m: 25. - № 6. - P. 1075-1082.

68. A new digital control system based on the double closed-loop for the full-

bridge inverter. Автор: Duan, Bin; Zhang, Chenghui; Guo, Min; и др. INTERNATIONAL JOURNAL OF ADVANCED MANUFACTURING TECHNOLOGY. - ^m: 77. - № 1-4. - PP. 241-248.

69. Ильюшенко, В.М. Сравнительные испытания сварочно-технологических свойств инверторных источников питания / В.М. Ильюшенко, Г.А. Бутараков и др. // Автоматическая сварка. - 2009. - № 4. - С. 42-45.

70. Юшин, А.А. Разработка критериев оперативной оценки сварочных свойств современного сварочного оборудования / А.А. Юшин, Э.А. Гладков // Сварка и диагностика. - 2010. - № 4. - С. 52-55.

71. Земсков, А.В. Динамика переходных процессов в сварочных инверторных выпрямителях / В.М. Бардин, Д.А. Борисов, А.В. Земсков // Практическая силовая электроника. - 2012. - № 3. - С. 52-55.

72. Земсков, А.В. Нагрузочная характеристика сварочного инверторного выпрямителя / В.М. Бардин, А.В. Земсков // Практическая силовая электроника. -2013. - № 2. - С. 52-55.

73. Земсков, А.В. Новый класс сварочных инверторных выпрямителей / В.М. Бардин, Д.А. Борисов, А.В. Земсков, А.В. Пивкин // Электротехника. - 2012. -№ 6. - С. 60-64.

74. Slazak, B. Process Stability Evaluation of Manual Metal Arc Welding Using Digital Signals / B. Slazak, J. Slania, T. W<?grzyn, A. P. Silva // Materials Science Forum. - 2013. - Vol. 730-732. - P. 847-852.

75. Saraev, Y.N. Study of the stability of electrode metal melting and transfer in the process of consumable electrode welding powered by supplies with differing dynamic characteristics / Y.N. Saraev, D.A. Chinakhov, D.P. Il'yashchenko, A.S. Kiselev, A.S. Gardiner, and I.V. Raev // AIP Conf. Proc. 2016. - № 1783 (020196). http://dx.doi.org/10.1063/L4966490.

76. Сараев, Ю.Н. Исследование стабильности плавления и переноса электродного металла в процессе дуговой сварки плавящимся электродом от источников питания с различными динамическими характеристиками / Ю.Н. Сараев, Д.А. Чинахов, Д.П. Ильященко и др. // Сварочное производство. -

2016. - № 12. - С. 3-12.

77. Макаров, И^. Сварочный трансформатор или инверторный выпрямитель. Что дороже? / RB. Макаров // Сварщик профессионал. - 2006. -№ 5. - С. 23.

7S. Ильященко, Д.П. Bлияниe типа источника питания на тепло- и массоперенос при ручной дуговой сварке / Д.П. Ильященко, Д.А. Чинахов // Сварка и диагностика. - 2010. - № 6. - C. 26-29.

79. Ильященко, Д.П. Определение потерь на разбрызгивание металла при использовании различных источников питания / Д.П. Ильященко, Е.А. Зернин // Сварочное производство. - 2009. - № 6. - С. 36-40 (Iljyashchenko, D. P. Determination of metal losses through splashing using different power sources / D.P. Iljyashchenko, E.A. Zernin // Welding international. - 2011. - Vol. 25, №. 1. - С. 69-72).

50. Energieefhzienz beim schweissen mit Inverterschweisstromquellen. Nicht am falschen Ende sparen / W. Springhardt // Praktiker. - 2014. - № 4. - C. 132-135.

51. Ильященко, Д.П. Современные источники питания -энергосберегающий фактор в сварочном производстве / Д.П. Ильященко // Энергобезопасность и энергосбережение. - 2013. - № 1. - С. 17-1S.

52. Сараев, Ю.Н. Bлияниe импульсной сварки на структуру и свойства сварных соединений труб из высокопрочных сталей / Ю.Н. Сараев, О.И. Слепцов,

B.^ Безбородов и др. // Физическая мезомеханика. - 2005. - № S / том S / -

C. 141-144.

53. Сварка трубопроводов i учеб. пособие / Ф.М. Мустафин, Н.Г. Блехерова, О.П. ^ятковский и др. - Москва i ООО «Недра-Бизнесцентр», 2002. - 350 с.

54. Медовар, Б.И. Сварка хромоникелевых аустенитных сталей. -Москва i МАШГИЗ, 195S. - 340 с.

55. Медовар, Б.И. Электродуговая сварка аустенитных сталей / под ред^ А.Е. Асниса, А.А. Kазимирова, Б.Е. Патона (ответственный редактор). - Москва i Машиностроение, 1976. - 99 с.

56. Александров, А.Г. Причины и характер разрушения сварных

трубопроводов из хромоникелевой стали / А.Г. Александров, С.Л. Миличенко, Л.К. Кирпик и др. // Сварочное производство. - 1976. - № 2. - С. 30-31.

87. Кривоносов, Е.А. Влияние типа покрытия электрода на коррозионную стойкость металла шва стали 08Х18Н10Т / Е.А. Кривоносов, Е.А. Синикина, А.И. Горчаков // Сварочное производство. - 2012. - № 4. - С. 38-42.

88. Александров, А.Г. Влияние феррита на коррозионную стойкость аустенитно-ферритного наплавленного металла / А.Г. Александров, П.П. Лазебнов // Автоматическая сварка. - 1983. - № 10. - С. 70-71.

89. Александров, А.Г. Влияние иттрия на коррозионную стойкость сварных соединений стали 12Х18Н10Т / А.Г. Александров, П.П. Лазебнов, Ю.Н. Савонов и др. // Сварочное производство. - 1982. - № 2. - С. 12-14.

90. Савонов, Ю.Н. Влияние иттрия на металлургические процессы при сварке сталей аустенитного класса электродами с фтористо-кальциевым покрытием / Ю.Н. Савонов, П.П. Лазебнов, А.Г. Александров и др. // Автоматическая сварка. - 1982. - № 7. - С. 26-28.

91. Лазебнов, П.П. Влияние иттрия на электрохимические свойства хромоникелевого наплавленного металла в щелочных средах / П.П. Лазебнов,

A.Г. Александров, В.А. Горбань // Сварочное производство. - 1986. - № 6. -С. 30-32.

92. Походня, И.К. Критерии оценки стабильности процесса дуговой сварки на постоянном токе / И.К. Походня, И.И. Заруба, В.Е. Пономарев и др. // Автоматическая сварка. - 1989. - № 8. - С. 1-4.

93. Заруба, И.И. Статистические показатели стабильности при оценке сварочных свойств источников питания для дуговой сварки / И.И. Заруба,

B.П. Латанский, Н.В. Троицкая // Новые сварочные источники питания : Сб. научных трудов. - Киев : ИЭС им. Е.О. Патона, 1992. - С. 86-94.

94. Ленивкин, В.А. Технологические свойства сварочной дуги в защитных газах / В.А. Ленивкин, И.Г. Дюргеров, Х.Н. Сагиров. - Москва : Машиностроение, 1989. - 264 с.

95. Оборудование для дуговой сварки : справочное пособие / под ред.

B.В. Смирнова. - Ленинград : Энергоатомиздат, 1986. - 656 с.

96. Ланкин, Ю.Н. Показатели стабильности процесса дуговой сварки плавящимся электродом / Ю.Н. Ланкин // Автоматическая сварка. - 2011. - № 1. -

C. 7-15.

97. Макаренко, В.Д. Технологические свойства монтажной сварки трубопроводов / В.Д. Макаренко, Р.В. Палий, М.Ю. Мухин и др.; / под ред. В.Д. Макаренко. - Москва : ООО «Недра-Бизнесцентр», 2001. - 118 с.

98. Панибрактцев, Б.К. Исследование стабильности и разработка технологии автоматической сварки в среде углекислого газа неповоротных стыков магистральных трубопроводов большого диаметра : дис. ... канд. тех. наук / Б.К. Панибрактцев. - Москва, 1979. - 196 с.

99. Ульянова, О.В. Информационно-измерительная система для аттестации источников питания дуговой сварки на основе параметров марковской модели процесса плавления: дис. ... канд. техн. наук / О.В. Ульянова. - Волгоград, 2006. - 158 с.

100. Милютин, В.С. Оценка стабильности режима при испытании источников питания для ручной дуговой сварки / В.С. Милютин, Р.Ф. Катаев, А.В. Полухин // Сварка и диагностика. - 2014. - № 3. - C. 32-38.

101. Корицкий, Г.Г. О некоторых силах, действующих на каплю электродного металла при сварке / Г.Г. Корицкий, И.К. Походня // Автоматическая сварка. - 1971. - № 3. - С. 11-14.

102. Макаренко, В.Д. Расчет кинетических характеристик электродных капель при их переходе через дуговой промежуток в процессе сварки покрытыми электродами / В.Д. Макаренко, С.П. Шатило // Сварочное производство. - 1999. -№ 12. - С. 6-10.

103. Корн, Г. Справочник по математике для научных работников и инженеров / Г. Корн, Т. Корн. - Москва : Наука, 1968 - 47 с.

104. Ильященко, Д.П. Методика расчета объема капли расплавленного электродного металла MMA / Д.П. Ильященко // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2015. - № 9. - С. 235-237.

105. Макаренко, В.Д. Особенности ручной дуговой сварки корневых швов неповоротных стыков нефтепроводов, эксплуатируемых в условиях Западной Сибири / В.Д. Макаренко, К.А. Муравьев, А.И. Калянов // Сварочное производство. - 2005. - № 12. - С. 38-41.

106. Брунов, О.Г. Механизированная сварка в среде активных газов с импульсной подачей проволоки / О.Г. Брунов. - Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2007. - 137 с.

107. Солодский, С.А. Источники питания для дуговой сварки : учебное пособие / С.А. Солодский, О.Г. Брунов, Д.П. Ильященко // Юргинский технологический институт. - Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2012. - 165 с.

108. Ilyashchenko, D.P. Intestigating the Influence of the Power Supply the Weld Joints Properties and Health Characteristics of the Manual Arc Welding / D.P. Ilyashchenko, D.A. Chinakhov // Materials Science Forum. - 2011. - № 12. -С. 704-705.

109. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2007612644 (РФ). Автоматизированный расчет формы шва и распределения тепла в сварном соединении при сварке плавлением / Д.А. Чинахов, Е.П. Агренич // Бюл. «Программы для ЭВМ. Базы данных. Топологии интегральных микросхем». - 2007.

110. Фролов, В.В. Теория сварочных процессов / В.В. Фролов. - Москва : Высшая школа, 1988. - 559 с.

111. Рыкалин, Н.Н. Расчеты тепловых процессов при сварке / Н.Н. Рыкалин. - Москва : Изд-во: МАШГИЗ 1951. - 291 с.

112. Березовский, Б.М. Математические модели дуговой сварки: в 7 т. Т. 4. Основы тепловых процессов в свариваемых изделиях / Б.М. Березовский. -Челябинск : Изд-во ЮУрГУ, 2006. - 547 с.

113. Теория сварочных процессов : учебник для вузов / под ред. В.М. Неровного. - Москва : Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2007. - 752 с.

114. Ильященко, Д.П. Сравнительный анализ распределения тепла в

изделии при дуговой сварке плавлением / Д.П. Ильященко, Н.В. Павлов, Д.А. Чинахов // Ремонт, восстановление, модернизация. - 2011. - № 3. - C. 35-37.

115. Чинахов, Д.А. Методика обработки тепловизионных термограмм при сварке плавлением легированной стали ЗОХГСА / Д.А. Чинахов, А.А. Давыдов // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технического журнала). - 2010. - № OB3. - С. 439-446.

116. Чен, К. MATLAB в математических исследованиях : пер. с англ. / К. Чен, П. Джиблин, А. Ирвинг. - Москва : Мир, 2001.- 346 с.

117. Сабиров, И.Р. Применение функциональных покрытий при дуговой сварке плавящимся электродом / И.Р. Сабиров, Е.А. Зернин, Д.П. Ильященко // Новые промышленные технологии. - 2009. - № 1. - С. 7-8.

118. Федько, В.Т. Методы борьбы с разбрызгиванием при сварке в СО2 / В.Т. Федько, О.Г. Брунов, С.А. Солодский и др. // Технология машиностроения. -2005. - № 5. - С. 24-30.

119. Федько, В.Т. Состояние вопроса потерь электродного металла на разбрызгивание при ручной дуговой сварке различными покрытиями электродами / В.Т. Федько, А.П. Ястребов, Д.П. Ильященко // Труды X юбилейной международной научно-практической конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Современные техника и технологии». В 2-х т. - Томск : Изд-во Томского политехнического ун-та, 2004. - Т. 1. - С. 153-155.

120. Il'yashchenko, D.P. Influence of Power Supply Energy Characteristics upon the Stability of MMA Process / D.P. Il'yashchenko, D.A. Chinakhov, Yu.M. Gotovshchik // Applied Mechanics and Materials. - 2015. - № 756. - P. 97-100.

121. Заруба, И.И. Сварка в углекислом газе / И.И. Заруба, Б.С. Касаткин, Н.И. Каховский, А.Г. Потапьевский. - Киев : Техшка, 1966. - 291 с.

122. Ильященко, Д.П. Исследование процессов кинетики протекания металлургических процессов при ручной дуговой сварке покрытыми электродами при различном энергетическом воздействии на каплю электродного металла // Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня (научно-технического журнала) Mining Informational and analytical Bulletin (scientific and

technical journal). - 2012. - № ОВ3. - С. 290-300.

123. Energy Dispersive X-ray Fluorescence Spectrometer EDX Series EDX-720 http://partoz.com/pdf/X-ray/Energy%20Dispersive%20X-Ray%20Fluorescence%20Spectrometers/EDX%20Series%20EDX-720-800HS.pdf

124. Крампит, А.Г. Методика определения геометрических размеров и площади сварного шва / А.Г. Крампит, Н.Ю. Крампит // Сварочное производство. -2012. - № 10 - С. 40-42.

125. Ильященко, Д.П. Санитарно-гигиенические характеристики ручной дуговой сварки покрытыми электродами с применением защитного покрытия / Д.П. Ильященко, С.Б. Сапожков, С.В. Шадский // Безопасность труда в промышленности. - 2009. - № 6.- С. 30-34.

126. Ильященко, Д.П. Химический состав сварочного аэрозоля при ручной дуговой сварке покрытыми электродами / Д.П. Ильященко, Е.А. Зернин,

C.В. Шадский // Сварочное производство. - 2010. - № 4. - С. 28-31. (Iljyashchenko,

D.P. Chemical composition of welding aerosol in manual coated electrode arc welding / D.P. Iljyashchenko, E.A. Zemin, S.V. Shadsky // Welding international. - 2011. - Vol. 25, № 9. -С. 719-721).

127. Горпенюк, В.Н. О связи между изменением электрических параметров и дефектообразование в сварном шве / В.Н. Горпенюк, В.Е. Пономарев // Тез. докл. Всесоюзной конференции по сварочным материалам. -Киев : ИЭС, 1983. - С. 82-84.

128. Свидетельство о регистрации программ для ЭВМ № 2015615010. Расчет тепловложения в каплю электродного металла при РДС / Д.П. Ильященко, Н.В. Павлов. - 06 мая 2015 г.

129. Il'yashchenko, D.P. Calculation of the Heat Content of the Electrode Metal Droplet Wshen Applying Power Supplies for Manual Arc Welding With Different Volt-Ampere Characteristic / D.P. Il'yashchenko, D.A. Chinakhov, Yu.M. Gotovshchik // Applied Mechanics and Materials. - 2015. - Vol. 756. - P. 101-104.

130. Ильященко, Д.П. Методика расчета теплосодержания капли расплавленного электродного металла в зависимости от динамических параметров

источников питания РДС / Д.П. Ильященко // Научно-технический вестник Поволжья. - 2014. - № 3. - С. 126-129.

131. Ильященко, Д.П. Разбрызгивание при ручной дуговой сварке покрытыми электродами и способы его снижения / Д.П. Ильященко, С.Б. Сапожков // Сварочное производство. - 2007. - № 12. - С. 28-31. (Il'yashenko, D.P. Splashing in manual arc coated electrode welding and methods of reducing splashing / D.P. Il'yashenko, S.V. Sapozhov // Welding International. 2008. -Vol. 22. - № 12. - С. 874-877).

132. Ильященко, Д.П. Величина потерь на разбрызгивание при ручной дуговой сварке покрытыми электродами с использованием различных источников питания / Д.П. Ильященко, Е.А. Зернин // Новые промышленные технологии. -2009. - № 4 - С. 50-52.

133. Мойсов, Л.П. Расчет свойств металлических и шлаковых систем при разработке сварочных материалов / Л.П. Мойсов, Б.П. Бурылев // Сварочное производство. - 1997. - № 6. - С. 18-20.

134. Мойсов, Л.П. Определение состава и свойств жидкого стекла методом ядерно-магнитной релаксации / Л.П. Мойсов, Б.П. Бурылев, А.Г. Шитин, П.Н. Лавриненко // Сварочное производство. - 2000. - № 4. - С. 21-22.

135. Бурылев, Б.П. К расчету вязкости шлаковых расплавов / Б.П. Бурылев, Д.М. Лаптев, Л.П. Мойсов // Сварочное производство. - 1999. - № 10. - С. 8-11.

136. Мазель, А.Г. Поверхностное натяжение расплавов покрытий штучных электродов / А.Г. Мазель, В.Д. Тарлинский, В.П. Яценко и др. // Автоматическая сварка. - 1979. - № 11. - С. 37-40.

137. Заруба, И.И. Исследование процессов механизированной дуговой сварки плавящимся электродом и разработка источников питания для них : автореф. дис. ... д-ра техн. наук / Заруба Игорь Иванович. - Киев, 1975. - 20 с.

138. Федько, В.Т. Теория, технология и средства снижения набрызгивания и трудоемкости при сварке в углекислом газе / В.Т. Федько. - Томск : Томский государственный университет, 1998. - 432 с.

139. Толстых, Л.Г. Инверторные выпрямительные источники питания для

дуговой сварки / Л.Г. Толстых, А.А. Вопнерук // Ремонт, Восстановление, модернизация. - 2009. - № 9. - С. 29-31.

140. Ильященко, Д.П. Исследование процессов кинетики протекания металлургических процессов при ручной дуговой сварке покрытыми электродами при различном энергетическом воздействии на каплю электродного металла // Отдельный выпуск Горного информационно-аналитического бюллетеня (научно-технического журнала) Mining Informational and analytical Bulletin (scientific and technical journal). - Москва : Издательство «Горная книга», 2012. - № ОВ3. -

C. 290-300.

141. Бигеев, А.М. Металлургия стали : учебник для вузов. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва : Металлургия, 1988. - 480 с.

142. Словарь-справочник по физико-химическому анализу / сост. И.К. Гаркушин, М.А. Истомова. - Самара : Самар. гос. техн. ун-т, 2012. - 237 с.

143. Игнатова, А.М. Минералообразование в частицах твердой составляющей сварочных аэрозолей при высокотемпературных и кратковременных пирогенных процессах сварки / А.М. Игнатова // Научно-технический вестник Поволжья. - 2013. - № 5. - C. 166-173.

144. Кусков, В.Н. Сравнительный анализ качества швов при ручной дуговой сварке высоколегированных сталей с использованием различных источников питания / В.Н. Кусков, Р.А Мамадалиев // Современные проблемы машиностроения: труды V Международной научно-технической конференции. -Томск : Изд-во Томского политехнического университета, 2010. - С. 363-367.

145. Кусков, В.Н. Переход легирующих элементов в наплавленный металл при сварке стали 12Х18Н10Т / В.Н. Кусков, Р.А. Мамадалиев, А.Г. Обухов // Фундаментальные исследования. - 2013. - № 11-9. - С. 1794-1797.

146. Mamadaliev, R.A. Alloying elements transition into the weld metal when using an inventor power source / R.A. Mamadaliev, V.N. Kuskov, A.A. Popova,

D.V. Valuev // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. - 2016. - № 127. http://dx.doi.org/10.1088/1757-899X/127/1/012046.

147. Ильященко, Д.П. Исследование влияния инверторного

выпрямительного источника питания дуговой сварки на свойства сварных соединений / Д.П. Ильященко // Научно-технический вестник Поволжья. - 2012. -№ 6. - С. 260-264.

148. Il'yaschenko, D.P. Increasing Strength and Operational Reliability of Fixed Joints of Tubes by ММА Welding / D.P. Il'yaschenko, D.A. Chinakhov, V.I. Danilov,

G.V. Schlyakhova, Yu. М. Gotovshchik // IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. - 2015. - № 91 (012007).

149. Ilyashchenko, D.P. Physical Nature of the Processes in Structure Forming, Phase and Chemical Composition of pipe Permanent Joints when MMA Welding [Electronic resource] / D.P. Ilyashchenko [et al.] // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. - 2016. - Vol. 125 (012010).

150. Ильященко, Д.П. Влияние динамических характеристик инверторного выпрямительного источника питания на химический состав и микроструктуру сварного шва из стали 12Х18Н10Т / Д.П. Ильященко // Научно-технический вестник Поволжья. - 2013. - № 4. - C. 178-180.

151. Кривоносова, Е.А. Мультифрактальный анализ структурного состава зоны термического влияния сталей с карбонитридным упрочнением / О.А. Рудакова, Г.В. Встовский // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. -2010. - Т. 76, № 6. - С. 26-30.

152. Кривоносова, Е.А. Прогнозирование свойств металла сварных швов по результатам количественной параметризации структуры / Е.А. Кривоносова // Сварочное производство. - 2015. - № 6(967). - С. 3-6.

153. Predicting the properties of the metal of welded joints on the basis of the results of quantitative parametrisation of the structure / E.A. Krivonosova // Welding International. - 2016. - Vol. 30, № 6. - P. 459-462

154. Ильященко, Д.П. Улучшение санитарно-гигиенических характеристик условий процесса ручной дуговой сварки покрытыми электродами / Д.П. Ильященко, Д.А. Чинахов // Технология металлов. - 2013. - № 4. - C. 34-37.

155. Сварка. Резка. Контроль : справочник. В 2-х томах / под общ. ред.

H.П. Алешина, Г.Г. Чернышова. - Москва : Машиностроение, 2004.

156. Акулов, А.И. Технология и оборудование сварки плавлением : учебник для студентов вузов / А.И. Акулов, Г.А. Бельчук, В.П. Демьянович // -Москва : Машиностроение, 1977. - 432 с.

157. Шолохов, М.А. Эффективность эксплуатации инверторных выпрямительных источников питания / М.А. Шолохов, Д.С. Бузорина, Е.В. Лунина // Сварка и диагностика. - 2012. - № 3 - С. 26-29.