Вплив типу та ґранулометричного складу компонентів осердя металопорошкових електродних дротів на структуру та властивості багатошарового натопленого металу системи леґування C–Cr–Mo–W

Випуски МФіНТ » Том 47, випуск 5

Вплив типу та ґранулометричного складу компонентів осердя металопорошкових електродних дротів на структуру та властивості багатошарового натопленого металу системи леґування C–Cr–Mo–W–V

А. А. Бабінець$^{1}$, С. Л. Шваб$^{1}$, М. М. Ворон$^{2}$

$^{1}$Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна
$^{2}$Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна

Отримано: 14.04.2024; остаточний варіант - 08.10.2024. Завантажити: PDF

Експериментально досліджено вплив типу та ґранулометричного складу металевих компонентів осердя металопорошкових дротів на їхні характеристики топлення, а також якість формування, властивості та структуру покриттів, одержаних методою електродугового натоплення. В якості шихтових компонентів осердя дослідних дротів використовували ґранульований порошок марки ПГ-Р6М5 фракцією у 50…300 мкм і 200…250 мкм. В якості еталону використовували порошковий дріт, осердя якого складалось із компонентів у вигляді порошків феростопів, вміст яких був розрахований так, щоб одержати хемічний склад, аналогічний до дослідних дротів. Електродугове натоплення виконували на стандартному обладнанні під флюсом АН-26П з дотриманням однакових режимів для коректности порівняння. Оцінку якости топлення порошкових дротів визначали за допомогою розробленої методики на основі визначених коефіцієнтів розтоплення, натоплення та втрат. Стабільність процесу натоплення визначали за дисперсією поточних значень величин струму та напруги на дузі за розрахованими коефіцієнтами варіяції. Параметри режиму фіксували за допомогою цифрового записувального мультиметра, оснащеного високошвидкісним аналого-цифровим перетворювачем. Підготовку зразків і дослідження мікроструктури натопленого металу виконували за стандартними методиками металографічних досліджень. Експериментально визначено, що використання в якості компонентів осердя дослідних дротів ґранульованого порошку майже однакового, збільшеного розміру (200…250 мкм) приводить до погіршення стабільности процесу електро-дугового натоплення і, як наслідок, підвищення неоднорідности структури натопленого металу та збільшення кількости мікродефектів у ньому. Найбільша стабільність процесу натоплення металопорошковим дротом досягається з використанням у його осерді ґранульованого порошку фракцією у 50…300 мкм. Завдяки однаковому хемічному складу та фізичним властивостям частинок ґранульованого порошку, а також їхній меншій забрудненості шкідливими домішками у порівнянні із частинками феростопів і більш щільній упаковці в осерді порошкового дроту (у порівнянні із аналогічним порошком ґрануляцією у 200…250 мкм) досягається підвищення однорідности структури натопленого металу та зменшення кількости мікродефектів у ньому.

Ключові слова: дугове натоплення, натоплений метал, ґранульований стоп, феростоп, твердостопні порошки, структура металу, мікротвердість, включення.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v47/i05/0535.html

PACS: 06.60.Vz, 61.72.Ff, 61.72.Qq, 62.20.Qp, 81.05.Rm, 81.15.Lm, 81.20.Vj

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

I. Ryabtsev, S. Fomichov, V. Kuznetsov, Y. Chvertko, and A. Banin, Electric Arc Surfacing. Surfacing and Additive Technologies in Welded Fabrication (Cham, Switzerland: Springer: 2023).
D. L. Lutsak, P. M. Prysyazhnyuk, M. O. Karpash, V. M. Pylypiv, and V. O. Kotsyubynsky, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 38, No. 9: 1265 (2016) (in Russian).
T. V. Tarasova and E.V. Popova, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 35, No. 11: 1487 (2013) (in Russian).
I. A. Ryabtsev, A. I. Panfilov, A. A. Babinets, I. I. Ryabtsev, G. N. Gordan, and I. L. Babijchuk, The Paton Welding J., Nos. 5–6: 78 (2015).
L. M. Lobanov, I. O. Ryabtsev, M. O. Pashchyn, A. A. Babinets, O. M. Syzonenko, I. I. Ryabtsev, I. P. Lentyugov, A. S. Torpakov, and O. L. Mikhodui, Strength Mater., 55: 469 (2023).
H. V. Pokhmurs’ka, M. Y. Holovchuk, Y. V. Dz’oba, V. М. Hvozdets’kyi, and L. V. Dzyubyk, Mater Sci, 53: 868 (2018).
V. D. Kuznetsov, D. V. Stepanov, V. V. Peremitko, O. L. Kosynska, A. I. Panfilov, and I. V. Kolomoyets, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 42, No. 8: 1107 (2020) (in Ukrainian).
V. O. Lebedev and S. V. Novykov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 44, No. 3: 419 (2022).
S. Schwab, R. Selin, and M. Voron, Weld World, 67: 981 (2023).
M. Gasik, V. Dashevskii, and A. Bizhanov, Ferroalloys: Theory and Practice (Switzerland: Springer Nature: 2020).
I. A. Ryabtsev, The Paton Welding J., No. 11: 8 (2006).
I. A. Kondratyev, Poroshkovaya Provoloka, Zapolnennaya Granulirovannym Splavom [Flux-Cored Wire Filled with Granular Alloy] (Kiev: E. O. Paton Electric Welding Institute, N.A.S. of Ukraine: 2015) (in Russian).
I. A. Ryabtsev, E. F. Pereplyotchikov, I. V. Mits, and I. A. Bartenev, The Paton Welding J., No. 10: 18 (2007).
A. P. Zhudra, S. Yu. Krivchikov, and V. I. Dzykovich, The Paton Welding J., No. 12: 36 (2014).
A. P. Zhudra, S. Yu. Krivchikov, and V. V. Petrov, The Paton Welding J., No. 11: 43 (2006).
I. K. Pokhodnya, A. M. Suptel, and V. N. Shlepakov, Svarka Poroshkovoy Provolo-koy [Welding with Flux-Cored Wire] (Kiev: Naukova Dumka: 1972) (in Russian).
V. P. Piptyuk, A. F. Petrov, S. V. Grekov, and V. A. Burshitin, Fiziko-Khimicheskaya Otsenka Svoistv Promyshlennykh Ferrosplavov [Physico-Chemical Assessment of the Properties of Industrial Ferroalloys] (Dnepropetrovsk: Iron and Steel Institute, N.A.S. of Ukraine: 2007), No. 14, p. 235 (in Russian).