Математична модель теплового стану розплавлених електродних бризок при зварюванні відкритою дугою

Simple item page
dc.contributor.authorКассов, В. Д.
dc.contributor.authorМалигіна, С. В.
dc.contributor.authorБережна, О. В.
dc.contributor.authorТурчанін, Д. М.
dc.contributor.authorБережний, М. О.
dc.contributor.authorГрушко, Є. О.
dc.contributor.authorKassov, V.
dc.contributor.authorMalyhina, S.
dc.contributor.authorBerezshna, O.
dc.contributor.authorTurchanin, D.
dc.contributor.authorBerezhniy, M.
dc.contributor.authorGrushko, E.
dc.date.accessioned2026-08-24T17:23:11Z
dc.date.issued2026
dc.description.abstractУ сучасних умовах перед підприємствами та організаціями, що займаються завданнями зварювального виробництва, постає проблема підвищення продуктивності технологічного процесу, підвищення якості продукції, яка випускається, розробки енергоощадних процесів та випуску конкурентоспроможних виробів. Одним зі способів вирішення цієї проблеми є зниження трудомісткості технологічних процесів з викорис­танням відомих видів зварювання. Основну частку металоконструкцій виготовляють за допомогою напів­автоматичного та автоматичного зварювання, ручного дугового зварювання й зварювання порошковим дротом. Проте всі ці види зварювання разом з відомими перевагами мають суттєвий недолік: набризку­вання розплавлених електродних крапель як фактор, що підвищує трудомісткість виробництва зварних металоконструкцій та погіршує товарний вигляд виробів. На зачистку від бризок одного погонного метра шва, виконаного ручним дуговим зварюванням, припадає 20–25 % трудомісткості всього процесу, а при автоматичному та напівавтоматичному зварюванні у вуглекислому газі – 30–40 %. Найбільш простим способом, який дає змогу зменшити ймовірність налипання бризок та полегшити їх видалення з поверх­ні зварюваного металу, є попереднє нанесення на неї захисних покриттів. Представлена математична модель теплового стану електродних бризок розплавленого металу після викидання з дугового проміжку при зварюванні відкритою дає змогу оцінити ступінь охолодження краплі розплавленого металу в інтер­валі температур навколишнього середовища. Проведено розрахунок температурного поля електродної бризки в різних її точках: у центрі ядра, на поверхні бризок та між ними залежно від часу руху краплі роз­плавленого електродного металу до контакту зі зварюваною поверхнею. Одержані за запропонованою математичною моделлю результати враховують питому поверхню бризки, її масу, теплофізичні власти­вості, відстань до поверхні ураження.
dc.description.abstractIn today's environment, companies and organizations involved in welding production face the challenge of increasing process productivity, improving product quality, developing energy-saving processes, and producing competitive products. One solution to this problem is to reduce the labor intensity of processes using established welding methods. The majority of metal structures are manufactured using semiautomatic and automatic welding, manual arc welding, and flux-cored wire welding. However, all these welding methods, despite their well-known advantages, have a significant drawback: spattering of molten electrode droplets, which increases the labor intensity of welded metal structures and degrades the product's marketability. Cleaning spatter from one linear meter of a weld made using manual arc welding accounts for 20–25% of the labor intensity of the entire process, while for automatic and semiautomatic CO2 welding, it accounts for 30–40%. The simplest way to reduce the likelihood of spatter adhesion and facilitate its removal from the surface of the weld metal is to pre-apply protective coatings. The presented mathematical model of the thermal state of electrode spatter after ejection from the arc gap during open-arc welding allows one to estimate the degree of cooling of the molten metal droplet within the ambient temperature range. The temperature field of the electrode spatter was calculated at various points: at the center of the core, on the surface of the spatter, and between them, depending on the time the droplet of molten electrode metal travels before contacting the weld surface. The results obtained using the proposed mathematical model take into account the specific surface area of the spatter, its mass, its thermophysical properties, and the distance to the affected surface.
dc.identifier.citationКассов В. Д., Малигіна С. В., Бережна О. В., Турчанін Д. М., Бережний М. О., Грушко Є. О. Математична модель теплового стану розплавлених електродних бризок при зварюванні відкритою дугою. Науковий Журнал Метінвест Політехніки. Серія: Технічні науки. 2026. No 6. С. 126-131. DOI: https://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-6-16
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.32782/3041-2080/2026-6-16
dc.identifier.issn3041-2080
dc.identifier.issn3041-2099
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0003-3034-7470
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0002-2622-5473
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0000-0001-6205-1987
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0009-0008-1792-1574
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0009-0003-2611-2684
dc.identifier.orcidhttps://orcid.org/0009-0000-2906-8031
dc.identifier.urihttps://dspace.mipolytech.education/handle/mip/3862
dc.language.isouk
dc.publisherТОВ «ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «МЕТІНВЕСТ ПОЛІТЕХНІКА»
dc.subjectматематична модель
dc.subjectзахисне покриття
dc.subjectелектродні бризки
dc.subjectтемпературне поле
dc.subjectmathematical model
dc.subjectprotective coating
dc.subjectelectrode spatter
dc.subjecttemperature field
dc.titleМатематична модель теплового стану розплавлених електродних бризок при зварюванні відкритою дугою
dc.title.alternativeMathematical model of the thermal state of melted electrode spatters in open arc welding
dc.typeArticle

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Thumbnail Image
Name:
Математична модель теплового стану розплавлених електродних бризок при зварюванні відкритою дугою.pdf
Size:
813.4 KB
Format:
Adobe Portable Document Format
Download

Collections

№ 6 2026