Безфтористі матеріали для електродугового відновлення циліндричних деталей малого діаметру та технологія наплавлення в потоці флюсу

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Вступ

Актуальність теми. Автоматичне електродугове наплавлення під флюсом є прогресивним способом відновлення деталей. При відновленні циліндричних деталей невеликих діаметрів та складної конфігурації виникають проблеми якості, пов'язані з утриманням флюсу на поверхні деталей великої кривизни та обмеженим доступом до зони дуги. При широкій номенклатурі зварювальних матеріалів для наплавки високолегованих вуглецевих сталей відсутні матеріали для наплавки середньовуглецевих сталей багатьох деталей транспорту і сільськогосподарських машин. Суттєвим недоліком застосовуваних наплавочних матеріалів є виділення токсичних з'єднань фтору. Присутність фторидів у композиціях флюсів викликає проблеми при виготовлені пов'язані з виділенням летючих сполук. Тому виникло науково-технічне завдання розробки безфтористих зварювальних матеріалів, способу і технології наплавки циліндричних деталей малого діаметру середньолегованими сталями.

Наявність у наукової літератури відомостей про закономірності процесу наплавлення з використанням безфторитстих флюсів обмежені. Дослідження, виконані для вирішення цієї задачі проводилися у рамках державних програми 05.07. “Матеріали і технології для наплавлення і нанесення покриттів” проект Міннауки України 05.07/01556 (договір № 2/1176-97); міждержавної програми згідно рішенню Ради Голів урядів країн СНГ від 9.10.97 та доручення Кабінету Міністрів України № 22545.96 від 11.11/97 (договір № 7778 від 8.04.98); теми № 2058 (згідно наказу по НТУУ(КПИ) № 2-25 от 1.03.94).

Метою роботи була розробка нового безфтористого плавленого флюсу та нового способу електродугового наплавлення в потоці флюсу циліндричних деталей малого діаметру (25…70 мм).

Для досягнення поставленої мети в роботі вирішувались такі задачі:

Дослідження впливу складу флюсу на окислювально-відновлювальні процеси, що відбуваються при зварюванні і наплавленні;

Оцінка впливу газової фази на процеси формування складу шва;

Вивчення впливу вуглецю на окислення елементів при наплавленні;

Розробка складу безфтористого плавленого флюсу;

Дослідження впливу складу шихти порошкових дротів на службові характеристики металу шва при наплавленні і розробка порошкового дроту для наплавлення;

Розробка технології наплавлення циліндричних деталей у потоці флюсу;

Проведення дослідно-промислового випробовування розробленого способу наплавлення та матеріалів.

Наукова новизна.

На підставі термодинамічного аналізу процесів дисоціації та взаємодії фаз при наплавленні сформована безфториста шлакова система, що забезпечує високі технологічні властивості при відновлювані циліндричних деталей малого та середнього діаметрів. Розроблено новий плавлений флюс, %: TiO2 20-25; SiO2 23-26; Al2O3 15-20; MgO 15-20; MnO 5-10; FeO 3-6; CaO 2-6.

В результаті досліджень окислювально-відновлювальних процесів під флюсами даної системи показана визначальна роль в формуванні складу шва реакцій у газовій фазі. Показана можливість відновлення марганцю із оксиду магнієм за рахунок протікання реакцій у газовій фазі.

Встановлено, що при електродуговому наплавленні порошковими дротами з підвищеним вмістом вуглецю склад газової фази визначально діє на процеси переходу вуглецю з дроту до металу шва.

Запропонована вдосконалена схема взаємодії фаз при зварюванні під флюсом, за якою на формування кінцевого хімічного складу металу шва значний вплив чинять реакції у газовій фазі.

Експериментально показана і затверджена можливість відновлення із оксидів кремнію, марганцю та титану вуглецем.

Показана ефективність захисту зони наплавлення при горінні дуги в потоці флюсу за рахунок випаровування, термічної дисоціації оксидів флюсу та утворення оксидів вуглецю. Встановлена залежність між розвитком цих реакцій та кількістю азоту в металі шва.

Розроблено новий спосіб наплавлення циліндричних деталей в потоці флюсу, що передбачає горіння дуги в повітряно-флюсовій суміші, що рухається.

Практичною цінністю роботи є:

комплексна технологічна проба оцінки стійкості металу шва проти утворення тріщин при наплавленні;

безфтористий флюс для наплавлення;

спосіб наплавлення циліндричних деталей в потоці флюсу;

наплавочні дроти, які дозволяють одержати необхідні показники твердості, тріщиностійкості та зносостійкості наплавленого металу;

інженерна методика розрахунку режимів наплавлення тіл обертання малого діаметру.

Апробація роботи. Основні матеріали та результати дисертаційної роботи доповідались на наукових семінарах кафедри зварювального виробництва, на Ювілейній науково-методичній конференції кафедри зварювального виробництва в 1995 році; на міжнародних науково-технічних конференціях: м. Маріуполь - 1996 рік, м. Київ - 1998 рік, м. Запоріжжя - 1998 рік.

1. Сфери використання основних флюсів

Основні флюси обмежено використовуються для наплавлення циліндричних деталей малого діаметру через незадовільне формування шва та погіршеної відокремленості шлакової корки. Високі зварювально-технологічні властивості флюсу отримують при використанні кислих флюсів, однак їх застосування для наплавлення циліндричних деталей стримується через широкий температурний інтервал твердіння шлаку та, як наслідок, неможливість наплавлення по гвинтовій лінії. Зниження вмісту фторидів у складі флюсу або ж повна відмова від введення їх у флюс гарантує підвищення температури твердіння шлаку.

Одним з недоліків зварювання та наплавлення під флюсом є виділення токсичних з'єднань фтору, як при веденні процесу, так і при виплавці флюсів. Відомо, що введення фтору до складу плавлених флюсів переслідує дві мети: для кислих флюсів це збільшення стійкості металу шва до утворення водневих пор, для основних - поліпшення їхніх зварювально-технологічних властивостей. Розробка нового складу безфтористого флюсу потребує вибору нової шлакової системи. Флюс на основі цієї системи повинен забезпечити стійкість металу шва проти утворення пор за умови виключення зі складу флюсу фтору та необхідні зварювально-технологічні властивості. Традиційний метод боротьби з водневою пористістю - це утворення нерозчинних у металі шва з'єднань HF та гідроо ксиду ОН. Умовою гарантованого утворення останнього є підвищена окислювальна спроможність газової фази.

2. Дослідження впливу газової фази на процес формування хімічного складу металу шва

Враховуючи, що роль газової фази у металургійних процесах зварювання під флюсом за нашого часу є дискусійною, нами був проведений всебічний аналіз цього питання. При цьому встановлено, що наведені в роботах І.І. Фруміна та інших дослідників дані по зміні складу металу шва залежно від режиму наплавлення та матеріалів не можуть бути пояснені без урахування реакцій за участю газової фази. Наявність газової фази підтверджує аналіз відмінностей, які спостерігаються у формуванні хімічного складу металу шва при зварюванні під керамічним та плавленим флюсом однакового складу. Так, за даними І.К. Походні вміст кисню у металі капель при зварюванні під керамічним флюсом у п'ять разів вищий, ніж під плавленим флюсом. Крім цього, загальновідомим є той факт, що отримання зварного шва при використанні керамічного флюсу неможливе без введення розкислювачів. Це пояснюється тим, що на процес формування газової фази впливають процеси термічної дисоціації складових флюсу, в керамічному флюсі оксиди є чистими, в плавленому - в розчині.

Проведений нами аналіз процесів термічної дисоціації оксидів показав, що найбільші значення парціального тиску кисню спостерігаються при дисоціації оксидів кремнію, марганцю та магнію. Парціальний тиск кисню для оксиду магнію досягає одиниці вже при 3800К, для оксиду кальцію він на порядок нижчий. Тому можна сподіватись, що заміна у складі флюсу основного оксиду кальцію на оксид магнію призведе до формування газової фази з підвищеною окислювальною здатністю. Це повинно позитивно вплинути на стійкість металу шва до утворення пор.

При термічній дисоціації оксидів, з яких звичайно складаються флюси, до складу газової фази можуть входити: Mg, MgO, O, O2, Ca, Mn, MnO, SiO, TiO i TiO2. Наявність у газовій фазі Si i Ti малоймовірна через надзвичайно низький парціальний тиск цих компонентів дисоціації.

Обов'язковим компонентом газової фази повинен бути монооксид вуглецю, вміст якого згідно експериментальних даних Г.І. Лєскова та В.В. Підгаєцького складає 70-80 %. Аналіз даних І.І. Фруміна та інших, а також відомостей, які наведені в літературі з металургії, свідчить про те, що вуглець визначально впливає на відновлення оксидів флюсу. Тому під час аналізу складу газової фази та реакцій, що протікають в ній, повинні враховуватись реакції по взаємодії вуглецю з різними оксидами.

Окислення вуглецю супроводжується утворенням газоподібних продуктів, які можуть додатково захищати розплавлений метал, що було використано при розробці нового способу наплавлення в потоці флюсу.

3. Розробка складу флюсу

На підставі аналізу існуючих шлакових систем та процесу термічної дисоціації оксидів для створення безфтористого флюсу для наплавлення циліндричних деталей вибрали систему на основі TiO2-SiO2-Al2O3-MgO з добавками таких оксидів, як MnO i FeO, та виплавили сім дослідних флюсів, у яких варіювалось співвідношення оксидів магнію, титану, кремнію, марганцю (табл. 1)

Дослідженнями встановлено, що найкращі зварювально-технологічні властивості мають флюси ОФ-7 та ОФ-1, дещо гірші - флюси ОФ-5, ОФ-6.

Таблиця 1. Склад дослідних плавлених флюсів

Вивчення водневої пористості виявило, що при використанні флюсу ОФ-7 та наплавочних дротів стійкість металу шва до пороутворення така ж сама, як і для флюсу АН-46.

4. Вивчення особливостей металургійних реакцій при наплавлені під флюсом

Для аналізу окислювального потенціалу дослідних флюсів було визначено вміст легуючих елементів та кисню у металі шва. Приріст кількості кремнію та марганцю залежить від складу флюсу та дроту. Підвищений вміст вуглецю у шихті дослідного дроту для наплавлення (ОП-АН8) інтенсифікує відновлення кремнію та марганцю.

Звичайно окислювальний потенціал флюсу оцінюють, за існуючими формулами для розрахунків основності, активності або nO2-. Враховуючи, що всі виплавлені флюси належать до однієї шлакової системи, можна було сподіватись, що отримані дані будуть добре корелюватись за допомогою цих показників. Однак, отримати кореляцію між вмістом кисню, кремнію, марганцю у металі наплавки та одним із показників за будь-якою формулою з 15, що використовувались, та які враховують лише процеси взаємодії шлак-метал, можливо тільки виключивши один або декілька флюсів із розгляду. Тому ми провели кореляцію за вмістом кисню у металі шва. Така оцінка буде реально відображати здатність флюсу до окислення легуючих елементів дроту, та характеризувати можливість відновлення кремнію та марганцю, тому що між вмістом кисню та кремнію у металі шва є чітка залежність. Між вмістом марганцю і кремнію у металі шва - залежність зворотна.

Особливістю дослідних флюсів є те, що в них основний оксид кальцію замінений оксидом магнію. Як наслідок, в розплаві шлаку може спостерігатись зменшення степеню електролітичної дисоціації основного оксиду. На цей процес можуть впливати оксиди титану та кремнію. Оксид титану як сильний аніон може заміщувати кисень в групуваннях магнію, утворюючи комплексні аніони. Це знаходить підтвердження в працях по теорії металургійних процесів. Оксид кремнію утворює комплексні з'єднання. При низькому вмісті оксиду кремнію збільшення оксиду титану повинно викликати зростання кисню в розплаві, а отже і в металі шва, а зростання магнію - зниження кисню. Отримані експериментальні залежності підтверджують це. У металі шва аналогічно зміні концентрації кисню змінюється вміст кремнію.

В той же час, пояснити поведінку марганцю, виходячи з теорії електролітичної дисоціації оксидів, неможливо, тому що залежність між вмістом кремнію та марганцю у металі шва згідно цієї теорії повинна бути прямою. Експериментальна залежність - зворотна. Збільшення оксиду магнію у флюсі ОФ-3 порівняно з ОФ-4 викликає зростання концентрації марганцю у шві, а оксиду титану - зниження, що суперечить теорії. Поясненням може бути підвище-на летучість марганцю та реакції в газовій фазі. Проведений термодинамічний аналіз показує, що реакція відновлення оксиду кремнію залізом із розплаву, з точки зору термодинаміки неможливо. Відновлення оксиду кремнію марганцем в розплавах можливе, але малоймовірне через кінетичні чинники. Велика ймовірність реакцій по відновленню оксиду марганцю в газоподібному стані конденсованим кремнієм пояснює залежності між вмістом кремнію та марганцю в металі шва, які були отримані для деяких промислових флюсів іншими дослідниками. Однак, для дослідних флюсів пояснити приріст концентрації марганцю цими реакціями неможливо, тому що при наплавленні дротами Св-08А і ОП-АН8 для всіх флюсів, окрім ОФ-4, кремній та марганець відновлюються.

Термодинамічні розрахунки показують, що марганець може відновлюватись з оксиду газоподібними магнієм та титаном, які з'являються в газовій фазі в наслідок термічної дисоціації їх оксидів. Різноманітність цих реакцій та великі значення зміни енергії Гіббса показують, що імовірність відновлення марганцю за запропонованим механізмом вища, ніж конденсованим кремнієм. Ймовірність появи в газовій фазі титану невелика. Парціальний тиск магнію та марганцю при термічній дисоціації їхніх оксидів співпадає і є найбільшим. Тому на відновлення марганцю основний вплив повинен чинити оксид магнію. Експериментальні дані підтверджують це. Збільшення в складі флюсу оксиду магнію призводить до збільшення відновлення марганцю, навіть до 1 % у третьому шарі наплавлення дротом Св-08А під флюсом ОФ-3.

5. Вивчення ролі вуглецю у металургійних процесах при наплавленні під флюсом

Підтвердженням провідної ролі газової фази в процесах формування хімічного складу металу шва є особливість окислення вуглецю, яка полягає в тому, що на перехід вуглецю основний вплив чинить склад газової фази. Так, зміна основності флюсу не впливає на вміст вуглецю (табл. 2), а збільшення в складі порошкового дроту фтористих з'єднань, які знижують парціальний тиск кисню в газовій фазі, викликає значне зростання вуглецю в металі шва.

Таблиця 2

Невисокі значення коефіцієнту переходу вуглецю при зниженні парціального тиску кисню в газовій фазі, а також зростання відновлення кремнію, марганцю та титану з оксидів флюсу свідчить про можливість окислення вуглецю оксидами флюсу. Проведений термодинамічний аналіз та експериментальні дані по наплавленню порошковими дротами з різним вмістом вуглецю (Спр, %) підтверджують такий характер взаємодії фаз при зварюванні. Ці залежності отримані для різних груп дослідних порошкових дротів, в складі серцевини яких вуглець змінюється за рахунок різної кількості графіту (дроти 0-3 і 12-16) або зміни кількості вуглецевого ферохрому (дроти 5-7). Дроти 12-16 містять в складі шихти Na2SiF6, в решти дротів фтористі з'єднання відсутні. Це пояснює різницю в характері отриманих залежностей.

Експерименти показали, що збільшення вмісту вуглецю в шихті дроту призводить до зниження окислення усіх легуючих елементів.

На підставі аналізу отриманих даних запропонований такий механізм взаємодії фаз при наплавленні під флюсом: газова фаза, яка утворюється внаслідок випарування металу та шлаку під дією плазми дуги, процесів термічної дисоціації оксидів флюсу та окислення вуглецю першорядно впливає на формування кінцевого складу металу шва. При цьому окислювально-відновлювальні реакції можуть протікати як безпосередньо у газовій фазі, так і на міжфазних границях газ-шлак та газ-метал. Процеси, що відбуваються на міжфазній границі шлак-метал також неможливо виключати з розгляду, однак, для деяких елементів вони не є визначальними. До таких елементів, перш за все, відноситься вуглець, який вступає в реакцію в основному з газоподібними окислювачами: киснем, монооксидами кремнію, марганцю та титану. Тому збільшення вмісту вуглецю спричиняє до приросту кремнію, марганцю та титану.

6. Розробка технології наплавлення у потоці флюсу

Монооксид вуглецю, який утворюється внаслідок реакцій, що характерні для газової фази, може створювати додатковий захист зони наплавлення. Враховуючи, що при наплавленні деталей малого діаметру виникають проблеми з утриманням флюсу на поверхні великої кривизни, був запропонований новий спосіб наплавлення в потоці флюсу, за яким відбувається комбінований захист розплавленого металу. За цим способом флюс подається самопливом, тобто вільно зсипається безпосередньо в зону дуги, забезпечуючи горіння дуги в потоці флюсу, що рухається. На підставі аналізу різних схем подачі флюсу встановлено, що оптимальною є бокова схема, коли флюс подається з сопла спеціального формуючого конуса, який розташований на деякій відстані над струмопідводним мундштуком Після просипання флюс, що не розплавився знову подається у флюсобункер.

Оцінка рівня захисту наплавленого шару, що проводилась за вмістом азоту в шві, виявила, що при використанні суцільних дротів (Св-08А і 30ХГСА) цей спосіб наплавлення забезпечує вміст азоту однаковий з наплавленням під флюсом (N- 0,01...0,02 %). При використанні порошкових дротів, що містять у своєму складі вуглець, вміст азоту знижується до 0,005 %. Отримана зворотна залежність між вмістом вуглецю в шихті дроту та азоту в металі шва, а також зворотна - між витратами флюсу та азотом повністю підтверджує наведений механізм захисту розплавленого металу за даним способом наплавлення.

Оцінюючи можливості даного способу, встановили, що при діаметрі деталей, більшому 25 мм, можливе безперервне наплавлення за гвинтовою лінією ділянки довжиною 90 мм, а при діаметрі більшому 30 мм - до 150 мм. Це підтверджує можливість та ефективність запропонованого способу відновлення деталей малого діаметру.

Розроблена типова технологія наплавлення циліндричних деталей в потоці флюсу, яка дозволяє проводити вибір режиму, виходячи з необхідної висоти наплавленого шару, гарантуючи відсутність стікання металу шва.

Виходячи з задачі розробки зварювальних матеріалів для наплавлення було запропоновано 10 дослідних порошкових дротів, які дозволяють отримати хімічний склад наплавленого металу відповідно до традиційно використовуваного типу металу для відновлення деталей, що працюють в умовах абразивного зношення з помірними ударами, а також при терті металу по металу. Були проведені дослідження з оцінки службових характеристик металу шва. Встановлено, що дослідні дроти дозволяють одержати різноманітну твердість металу наплавлення, при відповідній зміні його тріщиностійкості. Використовуючи наведені таблиці складу дротів та знаючи необхідну твердість наплавленого шару, можна вибрати необхідний склад дроту. Була проведена оптимізація складу шихти дроту з метою одержання максимальних показників твердості, зносостійкості та тріщиностійкості. В результаті отримано склад шихти дроту: 2 % графіту (Гл-2), 62 % ферохрому (ФХ 850), 13 % феромарганцю (ФМн 1,5), 23 % феромолібдену ФМо 55А, який одержав марку АПФ-АН9. На цей дріт розроблено паспорт, технічні умови та технологічні рекомендації по застосуванню.

Дослідно-промислове випробування матеріалів для наплавлення і розробленого способу наплавлення проведено на Вороновицькому спеціалізованому підприємстві “Агромаш”, НСД “Авангард-Плазма” та КП “Агропостач”.

Висновки

На підставі аналізу існуючих зварювальних матеріалів та способів електродугового наплавлення циліндричних деталей малого та середнього діаметру (25…70 мм) визначені умови розробки наплавочних матеріалів та способу дугового наплавлення, внаслідок чого стало можливим забезпечити високу якість середньовуглецевого легованого наплавленого металу.

Розроблені оригінальні методики оцінки макронеоднорідності наплавленого металу, яка базується на математичній обробці результатів виміру твердості, і комплексної оцінки тріщиностійкості металу наплавки, що базується на моделюванні деформацій, яким піддається метал шва при наплавленні спеціальних складених зразків.

Проведені дослідження захисту металу шва в особливих умовах наплавлення тіл обертання малого діаметру, впливу складу матеріалів на хімічний склад наплавки, впливу матеріалів та параметрів режиму наплавлення на якість наплавленого шару дозволили вирішити важливу науково технічну задачу по розробці безфтористих зварювальних матеріалів та технології для дугового наплавлення циліндричних деталей малого діаметра в потоці флюсу.

Основні наукові положення роботи, встановлені закономірності, їх реалізація полягають в такому:

Проведений літературний аналіз виявив, що при наплавленні під флюсом зміни складу металу шва залежно від режиму та матеріалів, не можуть бути пояснені без урахування процесів, що відбуваються в газовій фазі, яка формується за рахунок випарування, термічної дисоціації оксидів та окислення вуглецю.

Аналізом термічної дисоціації оксидів встановлено, що газова фаза при наплавленні під флюсом може містити: О, О2, Mn, MnO, SiO, Mg, MgO, Ca, TiO. Це дозволяє за певної композиції відмовитись від використання фторидів у складі плавленого флюсу.

Термодинамічний і фізико-хімічний аналіз оксидів дозволив визначити основу флюсу, а експериментальні дослідження встановити оптимальний його склад (а.с. №1606297): TiO2 20-25, SiO2 23-26, Al2O3 15-20, MgO 15-20, MnO 5-10, FeO 3-6, СаО 2-6. Флюс забезпечує хороше формування металу шва при наплавленні циліндричної поверхні, поліпшену відокремленість шлаку, та хорошу стійкість до водневої пористості металу шва.

Отримані експериментальні дані по приросту кисню та кремнію у металі шва в залежності від вмісту оксидів кремнію, магнію та титану у флюсі, можна якісно пояснити виходячи з наявності у шлаку з'єднань кисню та кремнію з одинарним зв'язком (при низькому вмісті SiO2), комплексних з'єднань, де аніон кисню заміщений аніоном титану (при підвищеному вмісті TiO2), та пониженого ступеню електролітичної дисоціації оксиду магнію (при підвищеному вмісту MgO). Дані по приросту марганцю пояснюються виходячи з реакцій у газовій фазі. Причому елементом, що відновлює марганець є газоподібний магній, що з'являється у газовій фазі в результаті термічної дисоціації оксиду.

На окислення вуглецю основний вплив чинять реакції з участю газоподібних окислювачів. Характер окислення вуглецю залежить від його термодинамічної активності, яка визначає концентраційні умови в газовій фазі.

Вуглець чинить основний вплив на процес формування хімічного складу металу шва. Так збільшення його вмісту у складі дроту (з 0,7 до 1,2%) підвищує відновлення кремнію, марганцю та титану (коефіцієнти засвоєння з флюсу зростає з 3 до 5, та з 1,5 до 2,5 відповідно), та знижує втрати легуючих елементів: хрому, молібдену, ванадію (коефіцієнти переходу збільшуються з 0,5 до 0,7; з 0,7 до 0,9; з 0,5 до 0,9, відповідно).

Запропонована уточнена схема взаємодії фаз при наплавленні під флюсом, за якою основні реакції відбуваються не стільки на границі шлак-метал, скільки в газовій фазі, а вуглець грає визначальну роль у процесах відновлення оксидів флюсу.

Розроблено новий спосіб наплавлення циліндричних деталей в потоці флюсу, за яким процес ведуть дугою, що горить в потоці повітряно-флюсової суміші, причому захист розплавленого металу відбувається за рахунок плавлення окремих часточок флюсу та окислення вуглецю. Цей спосіб дозволяє проводити наплавлення деталей діаметром понад 25 мм без додаткових пристроїв для утримання флюсу. Вміст азоту у металі шва залежить від вмісту вуглецю у шихті порошкового дроту і зменшується до 0,005 %. при збільшенні вуглецю до 0,8 %.

Аналіз різних схем ведення процесу виявив, що оптимальною є бокова схема подачі флюсу при веденні наплавлення кутом назад. При цьому повинні витримуватись такі параметри: діаметр електроду 2 мм, Ізв-180...220 А, Uд-22...30 В кут нахилу електроду 30...500, зміщення із зеніту 4...12, кут входу флюсу в дугу 40...450, грануляція флюсу 0,6...2,0 мм. Оптимальні витрати флюсу (маса флюсу, що просипається за одиницю часу) -50...90кг/год. При цьому кількість флюсу, що розплавився, складає 0,22...0,30кг/м, що при швидкості 14 м/год відповідає 3,1...4,2 кг/год. Встановлена експериментальна залежність, яка дозволяє запропонувати методику розрахунку режиму наплавлення циліндричних деталей.

Для оптимального режиму наплавлення тіл обертання проведено комплексне випробування металу наплавленого десятьма варіантами експериментальних порошкових дротів системи легування C-Cr-Mo-Si-Mn-V. По кожному варіанту отримано данні по твердості, макронеоднорідності та тріщеностійкості, які дозволяють провадити вибір конкретного складу дроту, виходячи з необхідних службових характеристик деталей, що відновлюються.

Запропонований оптимальний склад порошкового, профільованого дроту: профіль Св-08А, шихта: графіт (Гл-2) - 2 %, ферохром (ФХ 850) - 62 %, феромарганець (ФМн 1,5) - 13 %, феромолібден(ФМо 55А) -23 % (а. с. № 1550747), який дозволяє отримати максимальну твердість (53-56 HRC), тріщиностійкість (lкрит150 мм) та зносостійкість металу шва (1,1 мг/год).

Проведено дослідно-промислове випробування наплавочних матеріалів та розробленого способу наплавлення на Вороновицькому спеціалізованому підприємстві “Агромаш”, НСД “Авангард-Плазма”, КП “Агропостач”.

флюс окислювальний порошковий шлаковий

Література

Сливинский А.М. Жданов Л.А. Котик В.Т. Электродуговая наплавка цилиндрических деталей в потоке флюса. //Автомат. сварка.--1995.--№10. -- С.49-51.

Жданов Л.А., Котик В.Т. Методика оценки макронеоднородности нап-лавленного металла. Прогресивна техніка і технологія машинобудування, приладобудування і зварювального виробництва. том IV -- Київ -1998 с.149-153.

Жданов Л.А., Сливинский А.М., Котик В.Т. Оптимизация состава шихты наплавочной профилированной проволоки общего назначения математическим планированием эксперимента.// -- Там же с.221-224.

Сливинcкий А.М., Жданов Л.А. Влияние углерода на металлургические процессы при электродуговой наплавке под флюсом. - Сборник научных трудов Украинского государственного морского технического университета. -- Николаев -- 1999 -- № 6(366) С.26-35.

Патент України 29733 А “Спосіб оцінки схильності металу шва до утворення тріщин”/ Сливінский А.М., Жданов Л.А, Жданов І.М., Котик В.Т. опубл. Офіційний бюлетень “Промислова власність” №6-11 15.112000.

Размещено на Allbest.ru