Analysis of Optical Radiation Emissions During GMAW Applications

Abstract

The GMAW (Gas Metal Arc Welding) technique and its radiation emissions are examined in this study. Three commonly used materials in industry, SS304-type stainless steel, A36 low-carbon steel, and T6061 aluminium, are chosen for the tests. The welding is applied at 140 A, and radiation types and luminosities are evaluated for each material. During the welding processes, ultraviolet radiation was the most frequently observed at all parameters; in addition, visible light and infrared radiation, 200—1000 nm on an optical scale, are recorded. The effects of electric currents on the photon energy rates are clearly exhibited. The wavelengths are similar on the SS304 and A36 materials, but higher photon energy and intensity are observed on SS304. Furthermore, for the T6061 aluminium material, the optical radiation emission and peak patterns are totally different from the others, with peaks spiking over the entire range of the optical scale.

В цій роботі вивчається газове дугове зварювання металевою електродою та випромінювання, що супроводжує цей процес. Для дослідження обрано три широко використовуваних у промисловості матеріяли: неіржавійна сталь типу SS304, низьковуглецева сталь А36 і алюміній Т6061. Зварювання виконувалося при 140 А; для кожного матеріялу визначалися тип і яскравість випромінення. В процесі зварювання при всіх параметрах найбільш часто спостерігалося ультрафіолетове випромінення; крім цього, реєструвалися також видиме світло й інфрачервоне випромінення в оптичному діяпазоні 200—1000 нм. Ясно виявився вплив електричних токів на швидкість зміни енергії фотонів. Довжини хвиль виявилися близькими для матеріялів SS304 і A36, але більші енергія фотонів та інтенсивність спостерігалися для SS304. Крім того, для алюмінію Т6061 оптичне випромінення і структура піків, які розташовані в усьому оптичному діяпазоні, повністю відрізняються від решти.

В данной работе изучается газовая дуговая сварка металлическим электродом и сопровождающее её излучение. Для исследования выбраны три широко используемые в промышленности материала: нержавеющая сталь типа SS304, низкоуглеродистая сталь А36 и алюминий Т6061. Сварка производилась при 140 А; для каждого материала определялись тип и яркость излучения. В процессе сварки при всех параметрах наиболее часто наблюдалось ультрафиолетовое излучение; кроме того, регистрировались также видимый свет и инфракрасное излучение в оптическом диапазоне 200—1000 нм. Ясно проявилось влияние электрических токов на скорость изменения энергии фотонов. Длины волн оказались близкими для материалов SS304 и A36, но большая энергия фотонов и интенсивность наблюдались для SS304. Кроме того, для алюминия Т6061 оптическое излучение и структура пиков, расположенных во всём оптическом диапазоне, полностью отличаются от остальных.