ПІДВИЩЕННЯ СТІЙКОСТІ ТЛІЮЧОГО РОЗРЯДУ В УМОВАХ ЗВАРЮВАННЯ ЗАСТОСУВАННЯМ МУЛЬТИСЕКЦІЙНИХ ЕЛЕКТРОДНИХ СИСТЕМ

• Main Authors: Hennady P. Bolotov, Roman M. Ryzhov, Maksym H. Bolotov
• Format: Article
• Language: English
• Published: Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute 2019-05-01
• Series: KPI Science News
• Subjects: Glow discharge; Stable existence; Precision welding; Plasma; Multisectional anode; Diffusion bonding
• Online Access: http://scinews.kpi.ua/article/view/167770

Проблематика. Тліючий розряд широко застосовується як джерело поверхневого нагріву для дифузійного зварювання та паяння завдяки можливості регулювання в широких межах енерговиділення в плямі нагріву. Водночас за тисків, притаманних цим процесам, виявлено певні порушення, пов’язані головним чином із частковою або повною втратою його стабільності і, як наслідок, його переходом у більш стабільну форму газового розряду – електричну дугу. Мета дослідження. Метою роботи є підвищення стабільного існування потужнострумового тліючого розряду постійного струму в умовах зварювального нагрівання, тобто за тисків газу 1,33–13,3 кПа і струмів розряду до 10 А. Методика реалізації. Із використанням методів теорії фізики газового розряду, електродинаміки та електромагнетизму визначено основні причини появи зовнішніх збурень і нестабільностей, що призводять до появи стійкого дугового розряду на локальних ділянках поверхонь деталей, які зварюються. Результати дослідження. Встановлено, що за постійного струму розряду застосування 5-секційного анодного вузла з рухомим електричним полем розширює область стабільного існування тліючого розряду в 1,5–1,7 разу порівняно з аналогічною електродною системою зі стаціонарним електричним полем. Застосування цієї системи при нагріванні тліючим розрядом дає змогу також підвищити щільність енергії в плямі нагріву стабільним тліючим розрядом у 2,6–2,9 разу порівняно із застосуванням анода суцільного перерізу. Висновки. Стабілізація потужнострумового тліючого розряду в умовах зварювального нагріву може бути досягнена застосуванням мультисекційних електродних систем, а саме заміною суцільного (контурного) анода на секційний. Однак така система не виключає можливості оплавлення деталей унаслідок стабілізації дугового розряду на окремій анодній секції (і відповідній ділянці катода).