Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

Innovative Technologies in Machine Building I International Scientific and Practical Conference « Actual Problems in Machine Building » ________________________________________________________________ 212 В отличие от классической аэродинамики, газовая динамика имеет дело с такими задачами, в которых сжимаемость газа становится существенным фактором, влияющим на его поведение. Например, процессы в газовых средах, сопровождающиеся экзотермическими (горение, взрыв) или эндотермическими (диссоциация) химическими реакциями. В этих случаях из-за изменения средней молекулярной массы газа и процессов энерговыделения модель идеального газа неприменима. Возникновение газовой динамики относится к середине и второй половине XIX века и связано с основополагающими работами Х. Допплера, Г. Римана, Э. Маха, У. Дж. Ранкина и П.А. Гюгонио [1]. Цель данной работы – анализ влияния газодинамики на геометрию сварного шва при сварке плавящимся электродом. Согласно проведенным ранее исследованиям [2] вылет электрода влияет на распределение микротвердости в сечении сварных соединений. Уменьшение вылета электрода приводит к увеличению пика микротвердости. Это объясняется повышением плотности и скорости истечения защитного газа (при одном и том же расходе), что приводит к возрастанию скорости охлаждения металла под сварочным соплом и, соответственно, увеличению микротвердости в ЗТВ. Также вылет электрода в сочетании с расходом защитного газа и сварочным током влияет на ширину шва и глубину проплавления. При увеличении скорости подачи газа наблюдается уменьшение глубины проплавления и усиления шва, увеличение ширины шва [2]. Согласно другим исследованиям [3] защита сварочной дуги двухслойным кольцевым потоком газов в составе 25 % Аr и 75 % СО 2 обеспечивает стабильный процесс ее горения со струйным переносом металла, чего не наблюдается при сварке в смеси газов такого же состава без двойной газовой зашиты. Так же двухслойная защита снижает турбулентность газа, исключает контакт с атмосферой. Способ и состав газовой защиты оказывает влияние на стабильность горения сварочной дуги, а также на свойства сварного шва и его геометрию. Управляя геометрией сварного шва можно повысить надежность изготавливаемой сварной конструкции. При дуговой сварке плавящимся электродом в среде защитных газов форма геометрии сварного шва и его размеры зависят от мощности сварочной дуги, характера переноса металла через дуговой промежуток, а также от взаимодействия газового потока и частиц металла, пересекающих дуговой промежуток, с поверхностью расплавленного металла, химического состава и теплопроводности основного и присадочного металла [4]. При увеличении сварочного тока размер капель электродного металла уменьшается, но при этом вследствие давления сварочной дуги произойдет более интенсивное вытеснение жидкого металла из-под электрода. При определенных условиях защитный газ можно рассматривать как инструмент