Введение к работе
Актуальность исследований определяется необходимостью раї вития более совершенных методов управления положением канала . дугового разряда в технологических процессах, использувних элек тричеокие дуги, например, при сварке, резке, плавке, распадении, гранулирований, спекании электропроводяиих материалов. Особую потребность в развитии методов управления электродуговым источником тепла испытывает взрывоопасный процесс вакуумный дуговой гарнисажной плавки химически активных металлов.
Новизна. В работе впервые:
-
Показана возможность управления положением канала дугоис го разряда с помощью неоднородного магнитного похя. """" ;
-
Выявлены механизмы, определявшие поведение электрической дуги в неоднородном магнитном поле. Изучена количественные ха-. рактеристики ее поведения.
-
Реализована возможность использования диамагнетизма плазмы для локализации канала дугового разряда переменного тока е заданном месте дугового зазора.
-
Предложен и теоретически обоснован механизм взаимодействия электрической дуги с магнитным ползи, учитывающий свойства токовой плазмы. Сформулировано правило, на основании которого можно предсказать ее поведение. Показано, что для управления положением канала дугового разряда постоянного тока необходимо учитывать холловские токи, протекающие в электродуговой плазме помещенной в неоднородное магнитное поле.
Научная и практическая ценность 3 результате проведенных исследовании установлено, что поведение электрической дуги в неоднородном магнитном поле в зависимости от конкретных условии определяется диамагнетизмом ооразующеи ее плазмы, холлов-скими токами, протекающими в ней, пондеромоторным взаимодействием тока-дуги с токонесущими элементами, изучены количественные характеристики ее поведения.
С учетом проведенных исследовании разраоотан ряд спосооов и устройств, ооеспечивающих управление электродуговым источником тепла переменного и постоянного тока в технологических процессах, использующих электрические дуги.
Результаты этих исследовании позволили осуществить опытно-промишленные испытания предлагаемых методов управления электродуговым источником тепла в гарнисажных плавильно-заливочных установках в процессе приварки расходуемых электродов и наплавлення жидкого металла, а также их внедрение.
Совокупность результатов исследований позволяет сформулировать следующие положения, выносимые на защиту:
-
Возможно управление положением канала дугового разряда с помощью неоднородных магнитных полей.
-
Поведение электрической дуги в неоднородном магнитном поле может определяться диамагнетизмом ее плазмы, холловскими токами, протекающими в ней, пондероноторним взаимодействием дуги с токонесущими элементами. Количественные зависимости, определяющие ее поведение, зависят от характеристик разряда и внешнего магнитного поля.
-
Разраоотанные методы и устройства управления положением дуги- элвктродугового источника тепла- могут эффективно использоваться в электротермических процессах.
-
Использование предложении- четодов и устройств на плавильно-заливочных установках титанового литья позволило ооес-печить взрывобезопасность процесса, уменьшить орак металла по углероду с 4.5$ до 0.5$, увеличить количество выплавляемого металла на 10$.
Результати диссертации могут быть использованы в технологических процессах, использувцкх электрические дугп для локализации и перемещения канала дугоБого разряда по заданной программа с покощыэ неоднородных магнитных полей.
Апробация материалов, вклэчзнннх з диссертации проводилась на отросгезпх конференциях по титановому литью в вакуумных дуговых гариисажчых плавильно-золивочцых установках НИАТ (Москва, Рыбчнск, Павлоград), на заседан«г:х і'луїно-техняческого совета НИАТ (Москва), на семинаре Отделения физики-плазмы ИАЭ ка.Иі&. Курчатова, на заседаниях проблемных советов и лабораторних семинарах Ф'ТИ ии.А.Ф.Иоффе.
Публикации Основные результаты работы опубликованы в '(-х печатных работах, защищены 2 авторскими свидетельствами. '"-
Структура и объем диссертации Диссертационная работа изложена на 1 страницах маиинописного текста, содержит II таблиц, 42 рисунка. Она состоит из введения, пяти глав л заключения. Список литературы включает 61 наименование.
