ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 4 2025 96 ТЕХНОЛОГИЯ Оценка проплавляющей способности оксидных флюсов при сварке А-TIG углеродистых и низколегированных сталей Антонина Карлина 1, a,*, Виктор Кондратьев 2, 3, b, Виталий Гладких 1, c, Галина Витькина 3, d, Роман Кононенко 4, e 1 Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Ярославское шоссе, 26, г. Москва, 129337, Россия 2 Институт геохимии им. А.П. Виноградова Сибирского отделения Российской академии наук, ул. Фаворского, стр. 1А, г. Иркутск, 664033, Россия 3 Череповецкий государственный университет, пр. Луначарского, 5, г. Череповец, 162600, Россия 4 Иркутский национальный исследовательский технический университет, ул. Лермонтова, 83, г. Иркутск, 664074, Россия a https://orcid.org/0000-0003-3287-3298, karlinat@mail.com; b https://orcid.org/0000-0002-7437-2291, imz@mail.ru; c https://orcid.org/0000-0003-1953-1584, gladkich_87@mail.ru; d https://orcid.org/0000-0002-1076-2709, 20procents@mail.ru; e https://orcid.org/0009-0001-5900-065X, istu_politeh@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2025 Том 27 № 4 с. 96–115 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.4-96-115 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.791 История статьи: Поступила: 14 сентября 2025 Рецензирование: 07 октября 2025 Принята к печати: 23 октября 2025 Доступно онлайн: 15 декабря 2025 Ключевые слова: Сварка Активирующие флюсы Глубина проплавления Толщина покрыт ия АННОТАЦИЯ Введение. Сварка вольфрамовым электродом в среде инертного газа (TIG) получила широкое распространение благодаря таким преимуществам, как хороший защитный эффект, стабильная дуга, лёгкая регулировка тепловложения, уменьшение разбрызгивания металла и привлекательный внешний вид сварного шва. Однако относительно неглубокое проплавление и низкая эффективность ограничивают её применение. Для повышения эффективности сварки и расширения сферы её применения отечественные и зарубежные учёные провели значительные исследования, направленные на повышение плотности энергии традиционной дуги TIG. К ним относятся активирующая дуговая сварка TIG (A-TIG) с использованием флюса, наносимого на поверхность сварочного стыка. Дальнейшее обсуждение механизма повышения плотности энергии дуги при сварке А-TIG позволит нам предложить новые идеи и методы для высокоэффективной технологии производства сварочных процессов TIG. Цель настоящей работы: оценка технологического потенциала метода применения оксидных активирующих флюсов TiO2 и SiO2 для повышения эффективности проплавления и качества сварочного процесса углеродистых и низколегированных сталей. Методы и материалы исследований. В работе проводили сравнительные испытания сварки A-TIG пластин толщиной 3,5 и 8 мм (300×300 мм), изготовленных из нелегированной (углеродистой) стали Ст3, а также низколегированной стали 09Г2С. Сварочные испытания включали в себя применение однокомпонентных флюсов в виде оксидов (TiO2, SiO2). Все экспериментальные сварные швы выполнялись в одинаковых условиях, без использования присадочного металла (сварка TIG), током в диапазоне 10…200 А со скоростью сварки 150 мм/мин. Напряжение дуги ограничивалось в диапазоне от 10,4 до 12,8 В; погонная энергия – в диапазоне от 0,499 до 0,614 кДж/мм. Все сварные швы подвергались визуальному контролю состояния поверхности и макроструктурным исследованиям для определения их размеров. Результаты и обсуждения. В большинстве испытаний наблюдалось существенное различие в форме дуги по сравнению с традиционными процессами TIG и A-TIG. Результаты испытаний сварки A-TIG нелегированных и низколегированных сталей показали, что глубина проплавления незначительно увеличивалась в сталях, характеризующихся более высокой степенью раскисления и металлургической чистотой. Очевидно, что не каждый активатор отвечал за увеличение глубины проплавления, однако использование оксидов TiO2 и SiO2 оказалось, несомненно, благоприятным. Предложен механизм сжатия дуги для сварки A-TIG стали с различными типами исследованных флюсов. Сужение дуги происходит из-за образования отрицательных ионов во внешней области дуги или из-за флюса на поверхности. Таким образом, сужение дуги повышает плотность тока и интенсивность тепла в корне анода. Это увеличивает силу и давление магнитного сжатия, и таким образом возникает сильный конвекционный поток вниз. Использование оксидов кремния и титана (TiO2 и SiO2) приводит к увеличению глубины проплавления при сварке A-TIG, независимо от типа и марки стали. Степень увеличения глубины проплавления ограничивалась диапазоном от 40 до 200 %. Для цитирования: Оценка проплавляющей способности оксидных флюсов при сварке А-TIG углеродистых и низколегированных сталей / А.И. Карлина, В.В. Кондратьев, В.А. Гладких, Г.Ю. Витькина, Р.В. Кононенко // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2025. – Т. 27, № 4. – С. 96–115. – DOI: 10.17212/1994-6309-2025-27.4-96-115. ______ *Адрес для переписки Карлина Антонина Игоревна, к.т.н., научный сотрудник Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет, Ярославское шоссе, 26, 129337, г. Москва, Россия Тел.: +7 950 120-19-50, e-mail: karlinat@mail.ru Введение Сварка является предпочтительным методом соединения стали различных марок, позволяющим создавать прочные непрерывные соединения с превосходной коррозионной стойкостью по сравнению с болтовыми соединениями или заклепками. Сварка TIG (Tunsten Inert Gas), или
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1