Математическое моделирование химического состава сварочного аэрозоля при ручной дуговой сварке высоколегированными электродами

Abstract

С целью прогнозирования химического состава аэрозолей, образующихся при ручной дуговой сварке, предложена математическая модель конвективного испарения металла с поверхности расплава. Выполнен численный анализ характеристик потока многокомпонентного металлического пара при сварке высоколегированными хромоникелевыми электродами. Определены скорости испарения компонентов сварочных аэрозолей при применении электродов для сварки высоколегированных сталей. Полученная математическая модель дает возможность рассчитывать не только относительную массовую долю токсичного компонента в аэрозоле, как это было возможно до настоящего времени, но и конвективные потоки компонентов сварочных аэрозолей.

З метою прогнозування хімічного складу аерозолів, що утворюються при ручному дуговому зварюванні, запропонована математична модель конвективного випаровування металу з поверхні розплаву. Виконано чисельний аналіз характеристик потоку багатокомпонентної металевої пари при зварюванні високолегованими хромонікелевими електродами. Визначено швидкості випаровування компонентів зварювальних аерозолів при застосуванні електродів для зварювання високолегованих сталей. Отримана математична модель дає можливість розраховувати не тільки відносну масову частку токсичного компонента в аерозолі, як це було можливо до теперішнього часу, але і конвективні потоки компонентів зварювальних аерозолів.

A mathematical model of convective evaporation of metal from the melt surface was proposed for prediction of the composition of fumes formed in manual arc welding. Numerical analysis of the characteristics of the flow of multicomponent metal vapour in welding with high-alloyed chromium-nickel electrodes was performed. Rates of evaporation of welding fume components at application of electrodes for high-alloyed steel welding were established. Obtained mathematical model enables calculation of not only the relative mass fraction of toxic component in the fume, as it was possible up to now, but also of convective flows of welding fume components.