Управление движением фронта кристаллизации при сварке полиэтиленовых труб в условиях низких температур

Авторы

Старостин Н. П., Аммосова О. А.^*

Федеральный исследовательский центр «Якутский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук», Якутск, Россия

*e-mail: ammosova_o@mail.ru

Аннотация

Существующими сварочными аппаратами соединения полиэтиленовых труб для газопроводов деталями с закладными нагревателями выполняются в температурном интервале от –10 до 40 °С. В данной работе при сварке в условиях температур ниже допустимых предлагается управлять кристаллизацией материала зон сварного шва и термического влияния с помощью закладного нагревателя. Приводятся результаты решения обратной задачи управления кристаллизацией свариваемых материалов по температурным данным в неподвижных точках. Показано, что управлением тепловым режимом обеспечивается движение фронта кристаллизации в изменяющемся во времени допустимом «коридоре».

Ключевые слова:

тепловой режим, закладной нагреватель, кристаллизация, обратная задача, зона термического влияния, зона сварного шва

Список источников

1. Старостин Н.П., Аммосова О.А. Технологические режимы сварки полиэтиленовых труб для газопроводов при низких температурах // Тепловые процессы в технике. 2010. Т. 2. № 8. С. 377–380. (In Russ.).
2. Старостин Н.П., Аммосова О.А. Управление тепловым процессом электромуфтовой сварки полиэтиленовых труб при низких температурах // Сварка и диагностика. 2017. № 5. С. 21–25. (In Russ.).
3. Старостин Н.П., Герасимов А.И., Данзанова Е.В., Ботвин Г.В., Андреев Б.И. Эффективность электромуфтовой сварки полиэтиленовых труб при низких температурах окружающего воздуха // Сварочное производство. 2017. № 11. С. 47–49. (In Russ.).
4. Николаева М.А., Старостин Н.П., Данзанова Е.В. Влияние температурно-временных режимов сварки полимерных труб при низких температурах на структуру и свойства материалов сварных соединений. Часть II. Экспериментальные исследования // Вестник Югорского государственного университета. 2023. № 4. С. 120–132. (In Russ.). DOI: 10.18822/byusu202304120-132
5. Способ сварки полимерных труб соединительными деталями с закладным нагревателем: пат. Российская Федерация / Старостин Н.П., Герасимов А.И., Данзанова Е.В., Аммосова О.А. – № 2019114641; заявл. 13.05.2021; опубл. 03.03.2021. Бюл. № 7.
6. Лебедев В.А., Козырко О.А. Способы и устройства для управления кристаллизацией наплавленного металла при дуговой сварке (обзор и анализ) // Заготовительные производства в машиностроении. 2015. № 9. С. 8–16. (In Russ.).
7. Евтушенко Ю. Г., Зубов В. И., Албу А. Ф. Оптимальное управление тепловыми процессами с фазовыми переходами. Москва: МАКС Пресс, 2021. 248 с. DOI: 10.29003/m2449.978-5-317-06677-2
8. Албу А.Ф. Управление эволюцией поверхности раздела фаз в процессе кристаллизации // Доклады академии наук. 2015. Т. 465. № 1. С. 24–27. (In Russ.).
9. Алифанов О.М., Артюхин Е.А., Румянцев С.В. Экстремальные методы решения некорректных задач. Москва: Наука, 1988. 188 с.
10. Алифанов О.М. Идентификация процессов теплообмена летательных аппаратов. Москва: Машиностроение, 1979. 216 с.
11. Авдонин Н.А. Математическое описание процессов кристаллизации. Рига: Зинатне, 1980. 180 с.
12. Самарский А.А., Вабищевич П.Н. Вычислительная теплопередача. Москва: Едиториал УРСС, 2003. 784 с.