Study of a Welding Pool Harmonic Oscillations Influence on the Welded Metal Hardness and Weld Bead Width

Abstract

У роботі наведено результати порівняння твердості зварюваного металу і зони теплового впливу восьми зварних швів з низьковуглецевої сталі, отриманої наплавленням CO2 /MAG за впливу коливань на зварювальну ванну при значеннях амплітуд 0,5 мм (для частот 2,5, 3,0, 4,0 і 4,5 Гц) та 4.0 мм (для частот 3,7, 3,8, 3,9 і 4.0 Гц). При цьому технологічний режим був однаковим для всіх зразків. У результаті відзначено особливий вплив амплітуди на значення твердості. Також наведені структурні металеві компоненти швів з максимальним значенням твердості. Запропоновано методику аналітичного розрахунку ширини шва в залежності від амплітуди (дорівнює 6 мм) і частоти коливань (значення 2,5, 3,0, 4,0 і 4.5 Гц) зварювальної ванни. Наведено порівняльний аналіз розрахункових та експериментальних значень ширини шва. Відзначено вплив частоти коливань зварювальної ванни на ширину зварного шва.

Результаты сравнения измерения твердости сварного металла и зоны термического влияния восьми сварных шариков из низкоуглеродистой стали, полученных наплавкой CO 2/ MAG с влиянием колебаний сварочной ванны при значениях амплитуды, равных 0,5 мм (значения частоты были 2,5, 3,0, 4,0 и 4,5 Гц) и 4,0 мм (значения частоты были 3,7, 3,8, 3,9 и 4,0 Гц). Технологический режим был одинаковым для всех образцов. Отмечено особое влияние амплитуды на величину твердости. Представлены структурные металлические компоненты шариков с максимальным значением твердости. Представлен аналитический расчет ширины валиков в зависимости от величины амплитуды, равной 6 мм, и частоты колебаний (значения, равные 2,5, 3,0, 4,0 и 4,5 Гц) сварочной ванны. Дан сравнительный анализ расчетных и экспериментальных значений ширины шариков. Отмечено влияние частоты колебаний на величину ширины.

The comparison results of the hardness measuring of welded metal and the heat-affected zone of the eight welded beads from low-carbon steel obtained by surfacing CO2 /MAG with welding bath oscillation influence at values of amplitude equaled 0.5 mm (frequency values were 2.5, 3.0, 4.0, and 4.5 Hz) and 4.0 mm (frequency values were 3.7, 3.8, 3.9, and 4.0 Hz) are presented. A technological mode was the same for all specimens. The special influence of amplitude on the hardness value is noted. The structural metal components of the beads with a maximum hardness value are presented. An analytical calculation of the beads width depending on the value amplitude equaled 6 mm and oscillation frequency (values equal 2.5, 3.0, 4.0, and 4.5 Hz) of the weld pool is presented. A comparative analysis of the calculated and experimental values of the beads width is given. The influence of the oscillation frequency on the width value is noted.