DOI: https://doi.org/10.15407/publishing2018.49.068

УДК 620.179:621.373.5

ОБРОБКА ЗВАРНИХ З’ЄДНАНЬ ІМПУЛЬСНИМ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИМ ПОЛЕМ ПРИ СИЛЬНОМУ СКІН-ЕФЕКТІ

Ю.М. Васецький¹, докт. техн. наук, І.П. Кондратенко², чл.-кор. НАН України, О.М. Пащин³, канд. техн. наук, К.К. Дзюба⁴, асп.
^1,2,4 – Інститут електродинаміки НАН України,
пр. Перемоги, 56, Київ-57, 03680, Україна,
е-mail: Ця електронна адреса захищена від спам-ботів, Вам потрібно включити JavaScript для перегляду
³ – Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України,
вул. Малевича, 11, Київ-150, 03150, Україна

Розглянуто можливість застосування безконтактного індукційного способу введення імпульсного струму в алюмінієвий лист для обробки зварного шва, при якому завдяки дії магнітного тиску в матеріалі виникають механічні напруження і протікають індуковані струми високої густини. Отримано оцінки необхідної величини струму індуктора, розподілу магнітного тиску і густини індукованого струму по ширині листа з використанням розрахункової моделі прямолінійного струмового провідника кругового перерізу. Встановлено, що при сильному скін-ефекті магнітний тиск досягає межі плинності лише за умови надвисокої густини струмового контура. Обґрунтовано доцільність застосування імпульсного електромагнітного поля для обробки шва струмами високої густини або використання комбінованого способу з одночасним застосуванням вказаного та електродинамічного способів впливу на шов. Бібл. 9, рис. 8.
Ключові слова: електромагнітне поле, імпульсний електричний струм, сильний скін-ефект, зварний шов, металева штаба.

ОБРАБОТКА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИМПУЛЬСНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ПРИ СИЛЬНОМ СКИН-ЭФФЕКТЕ

Ю.М. Васецкий¹, докт. техн. наук, И.П. Кондратенко², чл.-корр. НАН Украины, А.Н. Пащин³, канд. техн. наук, К.К. Дзюба⁴, асп.
^1,2,4 – Институт электродинамики НАН Украины,
пр. Победы, 56, Киев-57, 03680, Украина
³ – Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины,
ул. Малевича, 11, Киев-150, 03150, Украина

Рассмотрена возможность использования бесконтактного индукционного способа введения импульсного тока в алюминиевый лист для обработки сварного шва, при котором благодаря воздействию магнитного давления в материале возникают механические напряжения и протекают индуцированные токи высокой плотности. Получены оценки необходимой величины тока индуктора, распределения магнитного давления и плотности индуцированного тока по ширине листа с использованием расчетной модели прямолинейного токового проводника круглого сечения. Установлено, что при сильном скин-эффекте магнитное давление достигает границы текучести только при условии сверхвысокой плотности тока токового контура. Обоснована целесообразность использования импульсного электромагнитного поля для обработки шва токами высокой плотности или использования комбинированного способа с одновременным применением указанного и электродинамического способов воздействия на шов. Библ. 9, рис. 8.
Ключевые слова: электромагнитное поле, импульсный электрический ток, сильный скин-эффект, сварной шов, металлическая лента.

Література
1. Степанов Г.В., Бабуцкий А.И. Влияние импульсного электрического тока высокой плотности на прочность металлических материалов и напряженно-деформированое состояние элементов конструкций. Киев: Наук. думка, 2014. 279 с.
2. Баранов Ю.В., Троицкий О.А., Авраамов Ю.С. Физические основы электроимпульсной и электропластической обработок и новые материалы. Москва: МГИУ, 2001. 844 с.
3. Лобанов Л.М., Пащин Н.А., Логинов В.П., Покляцкий А.Т. Влияние электроимпульсной обработки на остаточное формирование тонколистовой сварочной конструкции. Автоматическая сварка. 2010. №3. С. 13–17.
4. Панин В.Е. Основы физической мезомеханики. Физ. мезомеханика. 1998. Т.1. С. 5–22.
5. Поливанов К.М. Теоретические основы электротехники. Часть 3. Теория электромагнитного поля. Москва: Энергия, 1969. 352 с.
6. Кнопфель Г. Сверхсильные импульсные магнитные поля: пер. с англ. Москва: Мир, 1972. 392 с.
7. Михайлов В.М. Импульсные электромагнитные поля. Харьков: Вища шк. Изд-во при Харьк. ун-те, 1979. 140 с.
8. Васецький Ю.М. Електродинаміка. Основні поняття, потенціальні та квазістаціонарні поля. Київ: Вид-во Нац. авіац. ун-ту НАУ-друк, 2009. 160 с.
9. Vasetskyi Yu. Mazurenko I., Dziuba K. Conditions for Application of Asymptotic Method to Electromagnetic Field Analysis in System of “a Current Loop – an Eletroconducting Body”. Computational Problems of Electrical Engineering. 2014. Vol. 4. N 1. P. 91–96.