Вплив режимів імпульсного дугового натоплювання на геометричні розміри натоплених валиків і структуру натопленого металу системи леґування Fe–C–Cr–Ti–Mn–Si

І. O. Рябцев$^{1}$, А. А. Бабінець$^{1}$, І. П. Лентюгов$^{1}$, І. Л. Богайчук$^{1}$, А. В. Євдокімов$^{2}$

$^{1}$Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна
$^{2}$Дніпровський державний технічний університет, вул. Дніпробудівськая, 2, 51918 Кам’янське, Україна

Отримано: 28.01.2021; остаточний варіант - 17.09.2021. Завантажити: PDF

У роботі проведено порівняльні експериментальні дослідження впливу параметрів імпульсного дугового натоплювання на геометричні розміри натоплених валиків і структуру натопленого металу системи леґування Fe–C–Cr–Ti–Mn–Si. За еталон взято зразки, натоплені на таких самих режимах, але без застосування імпульсних технологій. Дослідження виконували із використанням напівавтомату Fronius TPS 400i зі власним джерелом живлення та універсальної натоплювальної установки У-653, укомплектованої джерелом живлення ВДУ-506. Експериментально визначено, що використання імпульсних режимів натоплювання призводить до зміни мікроструктурного стану натопленого металу і до підвищення його твердості в середньому на 4–5 одиниць за шкалою $HRC$, порівняно з натоплюванням без імпульсів. Встановлено величину параметра динаміка/імпульс у разі імпульсного режиму натоплювання, який відповідає за енергію відриву краплі, за якої досягають більш рівномірної структури натопленого металу, що характеризується дрібним розміром зерна та найменшою шириною зони термічного впливу (ЗТВ). Враховуючи те, що імпульсне натоплювання із застосуванням напівавтомата Fronius TPS 400i дозволяє значно змінювати амплітуду, період і кут нахилу фронту хвилі коливань струму порівняно з натоплюванням без імпульсів на стандартному обладнанні, що суттєво позначається на властивостях натопленого металу. Дані, одержані у цій роботі, можуть бути використані для вибору режимів натоплювання деталей, які працюють в умовах інтенсивного абразивного зношування.

Ключові слова: дугове натоплювання, імпульсне натоплювання, режими натоплювання, глибина протоплювання, натоплений метал, структура натопленого металу, зона термічного впливу.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i12/1667.html

PACS: 06.60.Vz, 52.77.Fv, 68.35.bd, 68.37.-d, 81.05.Bx, 81.40.-z


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. H. M. Cobb, The History of Stainless Steel (Ohio: ASM International: 2010).
  2. V. D. Poznyakov, A. V. Zavdoveev, A .A. Gajvoronsky, A. M. Denisenko, and A. A. Maksymenko, The Paton Welding Journal, 9: 7 (2018). Crossref
  3. А. Г. Крампит, Е. А. Зернин, М. А. Крампит, Технологии и материалы, 1: 4 (2015).
  4. A. M. Zhernosekov, The Paton Welding Journal, 1: 29 (2012).
  5. С. Ф. Гёке, Процесс дуговой сварки с уменьшенной отдачей энергии для чувствительных к теплу материалов [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.ewm-russia.ru/articles/coldarc.php
  6. В. Л. Бондаренко, Автоматическая сварка, 12: 55 (2004).
  7. Н. И. Голиков, Ю. Н. Сараев, О. И. Слепцов, К. В. Степанова, С. В. Семенов, Наука и образование, 3: 69 (2015).
  8. М. А. Крампит, Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований, 5/1: 18 (2015).
  9. А. М. Жерносеков, В. Н. Сидорец, В. В. Приходько, Проблемы машиностроения, 16, № 5: 18 (2013).
  10. H. M. Воропай, В. M. Илюшенко, Ю. Н. Ланкин, Автоматическая сварка, 6: 26 (1999).
  11. P. K. Palani and N. Murugan, J. Mater. Processing Technol., 2: 1 (2006). Crossref
  12. H. Tong, T. Ueyama, and H. Harada, Sci. Technol. Weld. J., 6, No. 4: 203 (2001). Crossref
  13. D. Joseph, D. Farson, and R. Harwig, Sci. Technol. Weld. J., 10, No. 3: 311 (2005). Crossref
  14. Tomoyuki Ueyama, The Paton Welding Journal, 10/11: 53 (2013).
  15. Н. П. Алешин, Г. Г. Чернышов, Э. А. Гладков, Сварка. Резка. Контроль (Москва: Машиностроение: 2004).
  16. Yu. N. Saraev, Russian Internet Journal of Industrial Engineering, 3, No. 3: 3 (2015). Crossref
  17. Ю. Н. Сараев, В. А. Лебедев, С. В. Новиков, Машиностроение: сетевой электронный научный журнал, 4, № 1: 16 (2016).
  18. Yu. N. Saraev, I. M. Poletika, A. V. Kozlov, N. V. Kirilova, I. V. Nikonova, M. V. Perovskaya, V. S. Ekimov, and A. E. Sal’ko, Welding International, 18, No. 6: 472 (2004). Crossref