Arc stability study at the limit mode of welding with coated electrodes

This paper shows the results of experiments to study the effect of the auxiliary voltage with frequency fi= 40000Hz on the stability of arc discharge at the limit mode of the welding process with single, coated electrodes. This effective method of connecting rolled and prefabricated elements of metal structures has found widespread use in their installation, manufacture and repair in the construction of various facilities: industrial and civil purposes, thermal and nuclear power facilities for responsible purposes. In this regard, the increase in the quality and technological, strength parameters of welds, the productivity of the manufacturing metal structure process, is largely associated with welding modes and an increase in the stability of arc discharge as an important element of the system: "power source-arc-welding tub-product." Improving the performance of the welding process under consideration is particularly important under mounting conditions in conjunction with its stability is an important task on the agenda. When performing the study, the following criteria and their values   regarding the stability of the welding arc were taken into account, such as: lexpl - rupture length in mm, coefficients of variation: KV(Iwd) - welding current, KV(Uwd) - voltage, qt - constant time, as well as their numerical values were obtained. The obtained numerical values of the above criteria were obtained based on the analysis of graphs (oscillograms) of the dependence of the electric current (Iwd, A) and the voltage (Uwd, V) of the arc on the time of the process duration (t, sec). The obtained results of the analysis indicate an increase in stability, a decrease in inertia of the deviation of the resistance (conductivity) of the welding arc when the auxiliary voltage is applied with a frequency of fi = 40000Hz at the limit mode of welding with coated electrodes.

1. Чернышев Г.Г., Ковтун В.Л. Возможности повышения производительности при дуговой сварке. Труды МВТУ. 1985;(434):31-41.

2. Хромченко Ф.А. Надежность сварных соединений труб котлов и паропроводов. Москва: Энергоиздат; 1982. 120 с.

3. Чернов А.В., Полетаев Ю.В., Кавришвили З.О., Бурдаков С.М. Повышение устойчивости горения дуги при сварке покрытыми электродами. Сварочное производство. 2000;(2):7–9.

4. Бурдаков С.М., Орехов М.И. Анализ способов повышения и критериев оценки устойчивости сварочного дугового разряда. Инженерный вестник Дона. 2016;(2). URL: http://ivdon.ru/ru/magazine/archive/n2y2016/3594 (дата обращения: 04.03.2023).

5. Хренов К.К. Электрическая сварочная дуга. Москва: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы; 1949. 203 с.

6. Лесков Г.И. Электрическая сварочная дуга. Москва: Машиностроение; 1970. 335 с.

7. Букаров В.А., Ермаков С.С., Дорина Т.А. Оценка стабильности дуговой сварки по осциллограммам процесса с использованием статистических методов. Сварочное производство. 1990;(12):30-32.

8. Самервил Дж.М. Электрическая дуга. Москва: Государственное энергетическое издательство; 1962. 119 с.

9. Бурдаков С.М., Чернов А.В., Цуверкалова О.Ф., Зокиров К.Д. Управление газодинамическими характеристиками дугового разряда с помощью квазигармонической компоненты питания. Безопасность ядерной энергетики: тезисы докладов ХVI Международной научно-практической конференции,

10. -13 ноября 2020 г. Волгодонск: ВИТИ НИЯУ МИФИ; 2020. С. 63–66. ISBN 978-5-72622472-5. URL: https://nps.viti-mephi.ru/ru/arhiv-konferencii (дата обращения: 04.03.2023).

11. Бурдаков С.М. Экспериментальные исследования устойчивости горения сварочной дуги с использованием информационно-измерительной и управляющей системы. Сборник докладов 5-й Международной научной-практической конференции «Качество науки – качество жизни», Тамбов, 26-27 февраля 2009 г. Тамбов: Центр Конференций ТГТУ; 2009. С. 54.

12. Бурдаков С.М., Чернов А.В., Полетаев Ю.В., Полежаев С.В. Физическая модель электрического дугового разряда с наложением высокочастотного напряжения. Сварочное производство. 2001;(11):13–16.

13. Уваров А.Ф. Транзисторный инверторный источник питания для импульсной дуговой сварки. Сварочное производство. 1988;(10):25–26.

14. Бурдаков С.М., Дамаскина М.Б., Желецкий Д.И. Исследование структуры металла сварных соединений при импульсном воздействии на дуговой разряд. Глобальная ядерная безопасность. 2021;(1):38–43.