УДК 620.179:621.373.5
ОБРОБКА ЗВАРНИХ З’ЄДНАНЬ ІМПУЛЬСНИМ ЕЛЕКТРОМАГНІТНИМ ПОЛЕМ ПРИ СЛАБКОМУ СКІН-ЕФЕКТІ
Ю.М. Васецький1, докт. техн. наук, І.П. Кондратенко2, чл.-кор. НАН України, І.Л. Мазуренко3, канд. техн. наук, О.М. Пащин4, канд. техн. наукРозглянуто можливість застосування безконтактного методу впливу імпульсного електромагнітного поля на зварний шов алюмінієвого листа за умови слабкого скін-ефекту, при якому в матеріалі виникають механічні напруження і протікають індуковані струми високої густини. Отримано розподіли магнітного тиску, механічних напружень розтягу в листі та густини індукованого струму на основі розрахункових моделей індукторів з різним розташуванням струмових контурів відносно електропровідного листа. Встановлено, що при слабкому скін-ефекті механічні напруження розтягу досягають межі плинності за умови надвисокої величини струму контура. Визначено необхідні величини тривалості та амплітуди імпульсних струмів, які забезпечують слабкий скін-ефект в алюмінієвому листі й дають змогу отримати необхідні механічні напруження або необхідні величини густини індукованого струму для ефекту електропластичності в зварному шві.
Бібл. 8, рис. 11.
Ключові слова: електромагнітне поле, імпульсний електричний струм, слабкий скін-ефект, зварний шов, металева штаба.
ОБРАБОТКА СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ ИМПУЛЬСНЫМ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ПРИ СЛАБОМ СКИН-ЭФФЕКТЕ
Ю.М. Васецкий1, докт. техн. наук, И.П. Кондратенко2, чл.-корр. НАН Украины, И.Л. Мазуренко3, канд. техн. наук, Н.А. Пащин4, канд. техн. наукРассмотрена возможность применения бесконтактного метода воздействия импульсного электромагнитного поля на сварной шов алюминиевого листа при слабом скин-эффекте, при котором в материале возникают механические напряжения и протекают индуцированные токи высокой плотности. Получены распределения магнитного давления, механических напряжений растяжения в листе и плотности индуцированного тока на основе расчетных моделей индукторов с различным расположением токовых контуров относительно электропроводящего листа. Установлено, что при слабом скин-эффекте механические напряжения растяжения достигают предела текучести при сверхвысокой величине тока контура. Определены необходимые величины продолжительности и амплитуды импульсных токов, которые обеспечивают слабый скин-эффект в алюминиевом листе и позволят получить необходимые механические напряжения или необходимые величины плотности индуцированного тока для эффекта электропластичности в сварном шве.
Библ. 8, рис. 11.
Ключевые слова: электромагнитное поле, импульсный электрический ток, слабый скин-эффект, сварной шов, металлическая лента.
TREATMENT OF WELDED JOINTS BY A PULSE ELECTROMAGNETIC FIELD WITH SMALL SKIN-EFFECT
Yu. Vasetskiy1, I. Kondratenko2, I. Mazurenko3, М. Pashchyn4The possibility of the use of impulse electromagnetic field for contactless treatment of weld seam on aluminum sheet in case of weak skin effect which provides mechanical stresses and induced currents of high density is described. Using several inductor models whit different arrangement of current circuits the distributions of magnetic pressure, mechanical extension stresses in the sheet and the inductor current density are computed. It is established that in case of weak skin effect the mechanical extension stresses reach yield point at an extremely high values of currents in circuit. The duration and amplitude of inductor currents that provide a weak skin effect in aluminum sheet and allow to obtain required mechanical stresses or desired values of induced current density for electroplastic effect in the weld seam are calculated.
References 8, figures 11.
Key words: electromagnetic field, pulse electric current, small skin-effect, weld seam, metal tape.