Влияние режимов импульсной дуговой наплавки на геометрические размеры наплавленных валиков и структуру наплавленного металла системы легирования Fe–C–Cr–Ti–Mn–Si

И. А. Рябцев$^{1}$, А. А. Бабинец$^{1}$, И. П. Лентюгов$^{1}$, И. Л. Богайчук$^{1}$, А. В. Евдокимов$^{2}$

$^{1}$Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, ул. Казимира Малевича, 11, 03150 Киев, Украина
$^{2}$Днепровский государственный технический университет, ул. Днепростроевская, 2, 51918 Каменское, Украина

Получена: 28.01.2021; окончательный вариант - 17.09.2021. Скачать: PDF

В работе проведены сравнительные экспериментальные исследования влияния параметров импульсной дуговой наплавки на геометрические размеры наплавленных валиков и структуру наплавленного металла системы легирования Fe–C–Cr–Ti–Mn–Si. В качестве эталона использовали образцы, наплавленные на таких же режимах, но без применения импульсных технологий. Исследования выполняли с использованием полуавтомата Fronius TPS 400i с собственным источником питания и универсальной наплавочной установки У-653, укомплектованной источником питания ВДУ-506. Экспериментально установлено, что использование импульсных режимов наплавки приводит к изменению микроструктурного состояния наплавленного металла и к повышению его твёрдости в среднем на 4–5 единиц по шкале $HRC$, по сравнению с наплавкой без импульсов. Установлена величина параметра динамика/импульс при импульсном режиме наплавки, который отвечает за энергию отрыва капли, при которой достигается получение более равномерной структуры наплавленного металла, которая характеризуется мелким размером зерна и наименьшей шириной зоны термического влияния. Учитывая, что импульсная наплавка с применением полуавтомата Fronius TPS 400i позволяет значительно изменять амплитуду, период и угол наклона фронта волны колебаний тока по сравнению с наплавкой без импульсов на стандартном оборудовании, что существенно сказывается на свойствах наплавленного металла. Данные, полученные в этой работе, могут быть использованы при выборе режимов наплавки деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного износа.

Ключевые слова: дуговая наплавка, импульсная наплавка, режимы наплавки, глубина проплавления, наплавленный металл, структура наплавленного металла, зона термического влияния.

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

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


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  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