ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 64 ТЕХНОЛОГИЯ иметь минимальное поверхностное натяжение по сравнению с внешними краями сварочного шва. При рассмотрении центра и краев сварочной ванны будет наблюдаться значительный градиент поверхностного натяжения. Это приводит к тому, что расплавленный металл течет из области с более низким поверхностным натяжением (центр сварочной ванны) в область с более высоким поверхностным натяжением (периферия сварочной ванны) [6–14]. По мере постепенного уменьшения зазора флюса концентрация поверхностно-активного элемента (кислорода) в расплавленной сварочной ванне будет увеличиваться, поскольку частицы диоксида кремния, прилегающие к сварочной ванне, будут плавиться из-за интенсивного нагрева во время сварки, а температурный коэффициент поверхностного натяжения изменяется с отрицательного на положительный. Это приводит к увеличению сил поверхностного натяжения σ с повышением температуры в середине расплавленной ванны, поскольку именно в этой области будет наблюдаться максимальная температура. Вследствие этого направление потока расплавленного металла меняется на противоположное (обычно это называется обратным течением Марангони или обратной конвекцией Марангони), что приводит к большему проплавлению сварочного шва и уменьшению его ширины [6–8]. Таким образом, сварочная ванна становится глубокой и узкой, а не широкой и мелкой. В заключение отметим, что пространственное распределение плотности тока дуги и эффект взаимодействия тепловых, силовых и других физических величин оказывают существенное влияние на геометрические размеры и металлургическое качество сварного шва. В наших исследованиях плотность теплового потока дуги может быть охарактеризована распределением плотности тока. Эти два параметра мы регулировали активированными флюсами с различными методами нанесения на поверхность. Учитывая эти особенности процесса сварки, мы наметили дальнейшие исследования по оценке проплавляющей способности новых методов использования активирующих флюсов при сварке TIG. Выводы Основные результаты можно резюмировать следующим образом. 1. В ходе исследований новых методов FBTIG и FZ-TIG показано, что флюсы SiO2 и TiO2 не только увеличивает глубину проплавления сварного шва, но и способствует улучшению контроля над сварочной ванной на поверхности. Комплексный флюс пыль газоочистки (состоит из оксидов: кремния 85,4 %, алюминия 10,46 %, железа 0,30 %, кальция 1,50 %, магния 1,24 %) повышает значения глубины проплавления, но уступает по эффективности простым флюсам SiO2 и TiO2. Глубина проплавления при сварке FB-TIG увеличивается с повышением толщины флюсового покрытия до величины 1 мм, после чего остается постоянной в широком диапазоне силы сварочного тока. 2. Установлено различие в зоне термического влияния микроструктуры: при сварке A-TIG наблюдается более крупная зернистая структура (65…76 мкм), тогда как при сварке FB-TIG – более мелкая (35…45 мкм). Размер зерна в зоне сварного шва при сварке FB-TIG в два раза меньше, чем при сварке A-TIG. 3. При сварке металла толщиной 10 мм были получены следующие параметры для достижения максимальной глубины проплавления: сила сварочного тока 200 А, скорость 100 мм/мин и расход защитного газа 20 л/мин. 4. Визуализации FZ-TIG и FB-TIG показала качественную картину: когда дуга горит по слою электропроводного флюса, она находится в непрерывном плотном контакте с частицами флюса и дополнительно сжата боковыми стенками флюса, которые не являются электропроводными, вследствие этого плотность теплового потока выше. В случае же метода FB-TIG она сжата только боковыми стенками флюса, а по оси сварного шва нет, степень обжатия меньше. Список литературы 1. Zhang Y.M., Jiang M., Lu W. Double electrodes improve GMAW heat input control // Welding Journal. – 2004. – Vol. 83 (11). – P. 39–41. 2. Areviewof double-electrodeGMAW:Approaches, developments and variants / R. Xiang, J. Huang, X. Yu, H. Zhao, D. Fan // Journal of Manufacturing Processes. – 2025. – Vol. 133. – P. 1160–1182. – DOI: 10.1016/j. jmapro.2024.12.017. 3. Modenesi P.J. The chemistry of TIG weld bead formation // Welding International. – 2015. – Vol. 29 (10). – P. 771–782. – DOI: 10.1080/09507116. 2014.932990.
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1