Мікроплазмове порошкове наплавлення жароміцних нікелевих сплавів з вмістом гама-фази 45-65 %
Вимоги до зварювального джерела тепла для мікроплазмового порошкового наплавлення нікелевих жароміцних сплавів. Основні принципи керування процесом мікроплазмового порошкового наплавлення за критеріями стабільності процесу, кількості введеного тепла.
Рубрика | Производство и технологии |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 28.08.2015 |
Размер файла | 52,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
Інститут електрозварювання ім. Є.О.Патона
УДК 621.791.(92+046): 669.245
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук
Мікроплазмове порошкове наплавлення жароміцних нікелевих сплавів з вмістом гґ-фази 45-65 %
Спеціальність 05.03.06
«Зварювання та споріднені процеси і технології»
Яровицин Олександр Валентинович
Київ - 2009
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Інституті електрозварювання ім. Є.О.Патона НАН України
Науковий керівник:
академік НАН України, доктор технічних наук, професор Ющенко Костянтин Андрійович Інститут електрозварювання ім. Є.О.Патона НАН України, заступник директора
Офіційні опоненти:член-кореспондент НАН України, доктор технічних наук, професор Іщенко Анатолій Якович, Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, завідувач відділом
доктор технічних наук, професор Кузнєцов Валерій Дмитрович Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут», завідувач кафедрою
Захист відбудеться « 16 » грудня 2009 р. о 1000 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.182.01 при Інституті електрозварювання ім. Є.О.Патона НАН України за адресою: Україна, 03680, м. Київ, вул. Боженка, 11.
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Інституту електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України за адресою: Україна, 03680, м. Київ, вул. Боженка, 11.
Автореферат розісланий « 12 » листопада 2009 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради
доктор технічних наук Киреєв Л.С.
зварювальний мікроплазмовий жароміцний порошковий
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Для робочих та соплових лопаток сучасних газотурбінних двигунів (ГТД), як правило, використовуються нікелеві жароміцні сплави (ЖС) з вмістом г?-фази 45-65 %. Жорсткі температурно-силові умови експлуатації таких лопаток в наземних та авіаційних ГТД приводять до пошкоджень (дефекти форми та поверхні). Більшість з них відрізняється відмінними розмірами та положенням на лопатці.
Для подовження ресурсу ГТД є актуальним ремонт експлуатаційних пошкоджень лопаток шляхом зварювання плавленням з використанням присадного металу, як ідентичного за хімічним складом основному, так і такого, що забезпечує заданий рівень властивостей. Застосування аргонодугового та лазерно-порошкового наплавлення для ремонту лопаток ГТД з пошкодженнями обмежене. У першому випадку - через високу схильність нікелевих ЖС з високим вмістом г?-фази до утворення гарячих тріщин під час зварювання плавленням та через складність виготовлення відповідних присадних матеріалів у вигляді дроту або прутка. У другому випадку - через складність здійснення ремонту локальних зон ручним способом.
Через те, що існуючі способи наплавлення нікелевих ЖС з вмістом г?-фази 45-65% не дозволяють комплексно вирішувати технологічні завдання ремонту лопаток ГТД, видається актуальним використання малоамперного плазмово-дугового процесу з присадкою у вигляді порошку, відомого як мікроплазмове порошкове наплавлення.
Раніше в працях Б.Є. Патона, Д.А. Дудка, В.С. Гвоздецького, Б.І. Шнайдера, В.П. Демґянцевича та ін. мікроплазмова дуга досліджувалася за умов зварювання тонколистового металу без введення присадного матеріалу або за умов наплавлення з використанням менш легованих присадних матеріалів (дроту або прутка). Процес мікроплазмового порошкового наплавлення відомий достатньо давно, але на даний момент малодосліджений для потреб ремонту лопаток ГТД.
Тому стосовно ремонту виробів з нікелевих ЖС з вмістом г?-фази 45-65 % було необхідно виконати такі дослідження з метою встановлення умов:
– стабільності горіння мікроплазмової дуги при введенні в дугу присадного порошку;
– забезпечення технологічної міцності (стійкості проти утворення тріщин) зварних зґєднань;
– запобігання високотемпературного окислення легуючих елементів в процесі наплавлення;
– керування формуванням валика, що наплавляється, при різних просторових положеннях зони ремонту;
– розробки промислової технології ручного мікроплазмового порошкового наплавлення.
Робота виконувалася у відділі №19 ІЕЗ ім. Є.О. Патона за темами: 19/2 (1.6.1.19.2) «Створення процесів з'єднання надвисокоміцних та жаростійких нікелевих сталей та сплавів на основі нікелю для екстремальних умов експлуатації» (№ ДС 0100U006429) у рамках науково-дослідних робіт ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України на 2000-2002 рр.; №19/3 (1.6.1.19.3) «Дослідження зварюваності високолегованих сталей на нікелевій основі; розробка теорії зварюваності і створення нових технологічних процесів зварювання та матеріалів» (№ ДС 0103U005246) у рамках науково-дослідних робіт ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України на 2003-2006 рр.; № 1.6.1.19/4 «Дослідження енергетичних, теплових та технологічних характеристик мікроамперного дугового розряду при зварюванні та наплавленні» (№ ДС 0106U0008958) у рамках науково-дослідних робіт ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України на 2006-2008 рр.; №19/5 (1.6.1.19/5) «Дослідження зварюваності високолегованих сталей та нікелевих сплавів, а також інтерметалідних конструкційних матеріалів на основі Ni, Ti, Al, Cr та інших елементів і створення нових технологічних процесів та присадних матеріалів для їх зварювання» (№ ДС 0107U000727) у рамках науково-дослідних робіт ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України на 2007-2009 рр., а також в рамках комплексної програми НАНУ: тема 8.4.19/38 «Розробка та опрацювання матеріалів і технологій для ремонту і подовження ресурсу авіаційних двигунів, газотурбінних установок, газоперекачувальних станцій та іншого енергетичного обладнання» (№ ДС 0106U003881); тема 8.4.19/57 «Створення перспективних ремонтних технологій відновлення конструктивних елементів із жароміцних нікелевих сплавів для підвищення надійності та подовження ресурсу авіаційних двигунів» (№ ДС 0107U005250).
Мета і задачі дослідження. Встановити принципи здійснення технології ремонтного наплавлення лопаток ГТД із нікелевих ЖС з вмістом г?-фази 45-65 % на основі малоамперного плазмово-дугового процесу з введенням в дугу дисперсного присадного матеріалу за умов забезпечення відсутності дефектів в основному та наплавленому металі.
Для досягнення цієї мети необхідно було вирішити такі задачі:
- обґрунтувати вимоги до зварювального джерела тепла для мікроплазмового порошкового наплавлення нікелевих ЖС;
- дослідити особливості стабільного існування мікроплазмового розряду, в тому числі із введенням в дугу порошку, в діапазоні зварювальних струмів 2-35 А;
- дослідити та оптимізувати питомі тепловкладення в основний метал, щільність теплової енергії в плямі нагріву, характеристики введення присадного порошку у зварювальну ванну, динаміку зміни термічного циклу наплавлення;
- вивчити металургійні особливості мікроплазмового порошкового наплавлення нікелевих ЖС та визначити вимоги до складу, якості присадного порошку та наплавленого металу;
- виявити основні принципи керування процесом мікроплазмового порошкового наплавлення за критеріями стабільності процесу, кількості введеного тепла та обмеження темпу наростання деформацій;
- розробити та оптимізувати мікроплазмову технологію для ремонту лопаток ГТД з використанням порошкової присадки.
Обґєктом досліджень були процеси наплавлення нікелевих ЖС з високим вмістом г?-фази, зокрема мікроплазмове порошкове наплавлення.
Предметом досліджень були технологія та матеріали для ремонтного наплавлення ЖС на робочі та направляючі лопатки ГТД.
Методи дослідження. Теплові характеристики мікроплазмової дуги досліджувалися калориметруванням; енергетичні - осцилографуванням електричних параметрів дугового розряду з високою частотою вимірювань. Особливості масопереносу та дозування присадного порошку в проточних газопорошкових системах вивчали шляхом вимірювання ваги порошку, що подається, та ваги наплавленого металу. Вміст кисню та азоту в наплавленому металі оцінювали методом вакуумної екстракції. Механічні властивості зварних зґєднань нікелевих ЖС визначали випробуваннями на короткочасну та тривалу міцність при температурах експлуатації. Схильність до утворення тріщин оцінювали математичним моделюванням термонапруженого стану для характерних термічних циклів, а також досліджували металографічними методами аналізу з виявленням розмірів та розміщення тріщин.
Наукова новизна отриманих результатів визначена в наступних положеннях.
- Встановлено можливість існування в діапазоні зварювальних струмів 2-35 А стабільного малопотужного мікроплазмового дугового розряду з низькою щільністю енергії 150-1500 Вт/см2 в еквівалентній плямі нагріву. Розмір еквівалентної плями нагріву знаходиться в межах 0,6-1,1 см.
- Визначено умови стабільного існування мікроплазмового розряду при порційному введенні присадного порошку в стовп дуги. Вони визначаються співвідношенням швидкостей дозуючого імпульсу транспортуючого газу та витікання холодного потоку плазмового газу. Стабільне горіння мікроплазмової дуги при порційному боковому розподіленому введенні порошку в дугу досягається за рахунок одночасного обмеження швидкості введення дозуючого імпульсу транспортуючого газу в діапазоні 5-15 м/с, що зменшує зовнішні збурення дуги, та збільшення швидкості витікання холодного потоку плазмового газу до 2-4 м/с для підвищення стійкості дуги. Мінімальна швидкість дозуючого імпульсу транспортуючого газу обумовлена необхідністю переносу порошку, максимальна - появою надмірних періодичних зміщень
анодної плями дуги аж до повного обриву дуги внаслідок миттєвого охолодження стовпа дуги концентрично введеним в дугу дозуючим імпульсом транспортуючого газу.
- Теоретично обґрунтовано і експериментально підтверджено можливість регулювання термонапруженого стану й темпу наростання деформацій під час зварювання плавленням нікелевих ЖС завдяки одночасному обмеженню тепловкладення та щільності теплової енергії в плямі нагріву мікроплазмової дуги. Встановлено, що під час наплавлення в діапазоні зварювальних струмів 5-35 А завдяки регулюванню технологічних параметрів процесу та порційному введенню порошку ефективна теплова потужність дуги обмежується в діапазоні 100-650 Вт; щільність теплової енергії в еквівалентній плямі нагріву - в діапазоні 250-1000 Вт/см2. З позицій обмеження темпу наростання деформацій обґрунтовано необхідність використання погонних енергій наплавлення в інтервалі 250-3000 Дж/мм.
- Для наплавлення нікелевих ЖС з вмістом гґ-фази 45-65 % є доцільним застосування у якості захисного газу суміші 90%Ar+10%H2, в якій роль водню полягає в зниженні рівня окислення легуючих елементів Al, Ti, Nb, Ta та зменшенні вмісту кисню в наплавленому металі до 0,006-0,009 %. Додатковим ефектом від застосування аргоноводневої суміші 90%Ar+10%H2 при мікроплазмовому порошковому наплавленні є зниження зварювального струму на 30 %. При цьому також покращується формування наплавленого металу. Зменшення тепловкладень пояснюється запобіганням утворенню тугоплавкої оксидної плени або включень в процесі наплавлення через хімічну взаємодію водню з залишковим киснем в атмосфері дуги.
- Для ефективного керування формою та розмірами валика при наплавленні вузької підкладки шириною 0,7-4,0 мм запропоновано регулювати вґязкість рідкого металу зварювальної ванни шляхом синхронної зміни струму та кількості мікропорцій порошку.
Практичне значення отриманих результатів. Результати проведених досліджень і розробок склали основу нової технології та обладнання для ремонтного мікроплазмового порошкового наплавлення лопаток з нікелевих ЖС різного рівня міцності: ЖС32-ВІ; ЖС26-ВІ; ЖС6У-ВІ; ЖС6К-ВІ; ЧС70-ВІ; ЕІ893. Отримано якісні зварні зґєднання важкозварюваного жароміцного нікелевого сплаву ЖС32-ВІ з вмістом гґ-фази 62 %. Розроблені в IЕЗ ім. Е.О. Патона технологію та обладнання впроваджено на ДП ЗМКБ «Прогрес» ім. О.Г. Івченка для відновлення мікроплазмовим порошковим наплавленням робочих лопаток турбіни високого тиску (ТВТ) зі сплаву ЖС32-ВІ для авіаційного двигуна Д18Т.
Особистий внесок автора. В дисертаційній роботі основні наукові результати, положення та висновки отримані автором особисто. При проведенні досліджень, результати яких опубліковано у співавторстві [1-11], автору належить: [1,4,5,10,11] - розробка методики, проведення досліджень теплових характеристик мікроплазмової дуги, аналіз результатів; [2,7,9] - експериментальні дослідження газовмісту в наплавленому металі, аналіз результатів; [3,8] - практична реалізація промислової технології мікроплазмового порошкового наплавлення, збір статистичних даних, дослідження теплових характеристик мікроплазмового та аргонодугового наплавлення; аналіз експериментальних даних; [6] - розробка методики, експериментальні дослідження особливостей термічних циклів, аналіз результатів.
Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертаційної роботи доповідалися на Міжнародній конференції «Математичне моделювання та інформаційні технології в зварюванні та споріднених процесах» (Кацивелі, 16-20 вересня 2002 р.); ІІ-V Всеукраїнських науково-технічних конференціях молодих вчених та спеціалістів «Зварювання та споріднені технології» (Київ, ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України, 2003, 2005, 2007, 2009 рр.)
Публікації. За темою дисертаційної роботи опубліковано 11 робіт: 3 статті в профільних наукових журналах; 1 стаття у збірнику наукових праць міжнародної конференції та 7 тез доповідей; подано 1 заявку на патент України.
Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота складається зі вступу, пґяти розділів, загальних висновків, списку літератури та чотирьох додатків. Вона має загальний обсяг 190 сторінок машинописного тексту, 180 рисунків, 27 таблиць, список використаної літератури з 190 найменувань на 12 сторінках.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обґрунтовано актуальність дисертаційної роботи, сформульовані мета та задачі досліджень, відмічена наукова новизна та практичне значення отриманих наукових результатів з зазначенням особистого внеску автора.
В першому розділі проведено аналіз стану досліджень та розробок, що стосуються наплавлення нікелевих ЖС.
Згідно з сучасними уявленнями нікелеві ЖС містять зміцнюючу гґ-фазу на основі Ni3(Al, Ti), у склад якої можуть також входити Nb, Ta, Hf і, частково, W. Параметри гґ-фази (кількість, форма, розміри, теплова та структурна стабільність) обумовлюють рівень жароміцності таких сплавів. При збільшенні загального вмісту Al і Ti більше 6 % нікелеві ЖС містять 45-65 обґємних % гґ- фази й, за даними робіт Ч. Симса, Л.І. Сорокіна, В.І. Лукіна та ін., вважаються незварюваними через високу схильність до утворення тріщин як під час зварювання, так і під час термічної обробки після зварювання. Додатковою проблемою при зварюванні плавленням є висока схильність нікелевих ЖС до окислення металу під час наплавлення з утворенням тугоплавкої оксидної плени або включень через високу спорідненість з киснем елементів, що зміцнюють ці сплави. За даними досліджень К.А. Ющенка, В.С. Савченка, Г.В. Звягінцевої, М.О Червґякова, Дж. С. Ліппольда та ін. утворення тріщин в нікелевих ЖС обумовлено наявністю температурних інтервалів крихкості при зварюванні плавленням. Це високотемпературний інтервал крихкості ТІК-1 при температурах від Тl до 1200є-1100°С та низькотемпературний інтервал крихкості ТІК-2 при температурах від 1200є-1100°С до 900-600°С. Якщо під час охолодження зварного зґєднання темп наростання деформацій перевищує критичну величину деформації ЖС в температурному інтервалі крихкості, то в процесі зварювання утворюються гарячі тріщини.
З підвищенням робочих температур, питомих навантажень та вимог до ресурсу ГТД під час ремонту експлуатаційних пошкоджень лопаток зґявилася необхідність використання при зварюванні плавленням присадних матеріалів, розрахованих на експлуатацію при температурі 950-1100°С. Через недостатню жароміцність більшості відомих присадних матеріалів для ремонту лопаток з нікелевих ЖС з вмістом 45-65 % гґ-фази найбільш раціональним є застосування присадного металу, ідентичного основному за хімічним складом, або матеріалів з заданим рівнем властивостей. Відомо, що за цих умов аргонодугове наплавлення навіть при граничному обмеженні тепловкладень у виріб не може вирішувати задачі ремонту таких лопаток через високу схильність зварних зґєднань до утворення гарячих тріщин. Застосування лазерно-порошкового наплавлення обмежено через високу вартість обладнання та складність реалізації ручного процесу ремонту окремих дефектів та пошкодженої поверхні лопаток.
Оскільки аргонодугове та лазерно-порошкове наплавлення не дозволяють в повній мірі вирішувати проблему ремонту лопаток з нікелевих ЖС, то перспективним є застосування малоамперного плазмово-дугового процесу з введенням в стовп дуги дисперсної порошкової присадки - мікроплазмового порошкового наплавлення. Раніше для ремонту лопаток ГТД в основному застосовувалося мікроплазмове наплавлення (зварювання) з присадкою дроту або прутка з менш жароміцних матеріалів. Процес мікроплазмового порошкового наплавлення відомий з кінця 80-х років ХХ ст., але стосовно умов ремонту лопаток ГТД з нікелевих ЖС з вмістом гґ-фази 45-65 % він вивчений недостатньо. Вибір мікроплазмового порошкового наплавлення обумовлений:
- доступністю виготовлення у вигляді порошку присадного матеріалу нікелевих ЖС з вмістом гґ-фази 45-65 %, що характеризуються низькою пластичністю;
- можливістю отримання добре регульованого стабільного дугового розряду на струмі прямої полярності в різних просторових положеннях пальника;
- низькими тепловкладеннями у виріб при використанні малих струмів;
- широкими можливостями регулювання енергетичних, теплових та газодинамічних параметрів плазмової дуги.
За результатами виконаного аналізу сучасного стану проблеми наплавлення ЖС сформульовані мета та задачі досліджень.
Другий розділ присвячений обґрунтуванню вимог до зварювального джерела тепла для мікроплазмової дуги стосовно до наплавлення нікелевих ЖС з вмістом гґ-фази більше 45 %. Досліджувались області найбільш ймовірних технологічних параметрів мікроплазмової дуги. Вивчали умови її стабільного існування при введенні в дугу присадного порошку. Оцінювали енергетичні та теплові характеристики мікроплазмової дуги.
При ремонті лопаток ГТД обґєм наплавленого металу визначається виходячи з розмірів експлуатаційних пошкоджень на кромці та поверхні пера лопатки (рис. 1, табл. 1). Визначали необхідну ефективну теплову потужність зварювального джерела тепла для мікроплазмової дуги в залежності від типових розмірів експлуатаційних пошкоджень лопаток ГТД за залежностями термічного ККД (1) і за рівнянням нерозривності формування валика (2):
(1); (2);
де зt =0,15 - термічний ККД; Fн - площа поперечного перерізу наплавленого металу; v - швидкість наплавлення; Hv - питома обґємна ентальпія нагріву металу до температури плавлення з урахуванням прихованої теплоти плавлення; qи - ефективна теплова потужність нагріву виробу; Gп - продуктивність подавання порошку; Кп - коефіцієнт використання порошку (КВП); см - густина металу.
На підставі розрахункових даних встановлено можливість здійснення за допомогою зварювального джерела тепла з ефективною тепловою потужністю qи=0,1-0,6 кВт одношарового наплавлення валиків з поперечним перерізом 1,5-50 мм2 за умови витрат присадного матеріалу 1,5-7,0 г/хв.
Крім ефективної теплової потужності зварювальне джерело тепла характеризується щільністю теплової енергії в плямі нагріву, що залежить від зосередженості теплового потоку дуги. З метою визначення щільності теплової
енергії в плямі нагріву моделювали зміну напружено-деформованого стану основного металу під дією термічного циклу зварювання в ймовірній зоні виникнення тріщин.
Численні дослідження базувалися на аналізі розвитку температурних полів, напружень та відповідних пружньо-пластичних деформацій в часі під дією термічного циклу зварювання згідно алгоритму, розробленому в ІЕЗ ім. Є.О. Патона В.І. Махненком. Розглядався випадок нагріву вільної пластини розмірами 75Ч40Ч3 мм зварювальним джерелом тепла з нормальним розподілом теплового потоку, що рухається по осі симетрії вздовж пластини. Щільність теплової енергії зварювального джерела тепла характеризувалася коефіцієнтами зосередженості питомого теплового потоку kх, kу, kz відповідно за напрямками: х - довжина пластини; у - ширина пластини; z - товщина пластини. Тривимірне рівняння теплопровідності розвґязувалося в рамках теорії теплопровідності Фурґє з урахуванням втрат тепла на конвекцію, випромінювання від поверхні та торців пластини. При розрахунках використовували експериментальні залежності коефіцієнта лінійного розширення, теплоємності та теплопровідності, границі текучості та модуля пружності від температури для нікелевого ЖС з вмістом 50 % гґ-фази, отримані Г.В. Звягінцевою та М.О. Червґяковим. Темп наростання деформацій ехх розраховували при нагріванні пластини зварювальним джерелом тепла qи =281 Вт в точці на відстані 0,5 мм від лінії сплавлення на поверхні пластини в залежності від його швидкості переміщення та зосередженості питомого теплового потоку. Оцінка розрахункових залежностей ехх(Т) з точки зору ймовірності утворення гарячих тріщин виконувалась за експериментальними даними критичних значень темпу наростання деформацій. Ці дані для нікелевого ЖС з вмістом 50 % гґ-фази отримані М.О. Червґяковим за методикою Varestraint test.
Розрахунками встановлено, що середній темп зміни пластичної деформації ?ехх /?Т в інтервалі температур 700-1200°С становить від 0,1·10-5 до 3,9·10-5 1/°С. Він залежить від швидкості переміщення зварювального джерела тепла (0,7-3,0 м/год) та зосередженості теплової енергії в плямі нагріву (kх = kу =3-25 см -2, kz = 10-80 см -2). Поєднання низьких тепловкладень, зосередженості теплової енергії в плямі нагріву (kх = kу =3-12 см -2, kz = 10-40 см -2) та малих швидкостей переміщення (~1 м/год) забезпечує охолодження металу в розрахунковій точці зі швидкістю 3-10 єС/с в температурних інтервалах крихкості. В цьому випадку середній темп зміни пластичної деформації ?ехх /?Т в інтервалі температур 700-1200°С не перевищує 0,4·10-5 1/°С і для нікелевого ЖС з вмістом 50 % гґ-фази створюються умови, коли темп наростання деформацій є меншим за критичні значення.
Таким чином, на підставі результатів математичного моделювання показано доцільність обмеження для зварювального джерела тепла ефективної теплової потужності в діапазоні qи = 0,1-0,6 кВт та коефіцієнта зосередженості питомого теплового потоку при плоскому розподілі тепла в діапазоні k=3-12 см -2. Цим тепловим характеристикам відповідають такі області технологічних параметрів мікроплазмової дуги: сила зварювального струму І=2-35 А та питомі витрати плазмового газу vпл = 0,5-4,0 м/с. Аналіз відомих робіт, що стосуються теплових, енергетичних та технологічних характеристик плазмових дуг прямої полярності на струмі до 100 А показав, що мікроплазмова дуга з вказаним поєднанням технологічних параметрів та бокового розподіленого введення порошку в дугу (рис. 2) вивчена недостатньо. Наведена область технологічних параметрів була прийнята за вихідну для подальших досліджень.
Для введення дисперсного присадного матеріалу в стовп мікроплазмової дуги вибрано порційний тип подавання порошку виходячи з:
– можливості нагрівання виробу незалежно від введення порошку;
– меншої схильності до утворення несплавлень в процесі наплавлення на малих струмах;
– широких можливостей оперативного керування переносом присадного матеріалу.
Сутність порційного подавання порошку полягала в дискретному подаванні порошку під дією імпульсів дозуючого газу, накладених на потік транспортуючого газу з необхідною періодичністю.
Стабільність горіння мікроплазмової дуги досліджувалася при І= 2-35 А, для випадку порційного введення в дугу малих порцій (0,025-0,150 г) порошку, стосовно до мікроплазмових дуг з характеристиками сопел плазмотрону dпл /dф =0,4-0,7.
Встановлено, що дестабілізація горіння мікроплазмової дуги при силі струму до 22-25 А обумовлена порційним введенням порошку з імпульсами дозуючого газу, при силі струму більше 25 А - збільшенням теплового навантаження на сопла плазмотрону. Дестабілізація проявляється у вигляді надмірних періодичних блукань анодної плями аж до обриву мікроплазмової дуги.
На основі експериментальних даних осцилографування з частотою вимірювань 10 кГц/канал електричних параметрів дуги та сигналів з виходу оптичного датчика, що був розміщений в проточній газопорошковій системі, сформульовано уявлення про природу зовнішніх збурень мікроплазмової дуги за умови порційного подавання порошку. Причиною дестабілізації дуги є дозуючі імпульси транспортуючого газу, що рухаються в проточній газопорошковій системі зі швидкістю 30-60 м/с. Осцилограма напруги мікроплазмової дуги вирізняється шпилястими ділянками «газового удару» (рис. 3), що обумовлені короткочасним збуренням стовпа дуги високошвидкісною хвилею дозуючого імпульсу транспортуючого газу в конфузорі фокусуючого сопла плазмотрону. Амплітуда ділянок «газового удару» знаходиться в межах 1-10 В і є пропорційною обґєму та швидкості переміщення дозуючих імпульсів транспортуючого газу.
Аналіз витрат газів показав, що обґєм холодного дозуючого імпульсу транспортуючого газу на момент його введення в стовп дуги в 5-15 разів перевищує обґєм плазмового газу. Це дозволяє стверджувати, що дестабілізація мікроплазмової дуги обумовлена різким зниженням температури стовпа дуги внаслідок його охолодження під час високошвидкісної взаємодії з дозуючим імпульсом транспортуючого газу.
Встановлено, що для мікроплазмової дуги в залежності від поєднання сили зварювального струму (I), витрат плазмового газу (Qпл), ступеня стиснення дуги соплами плазмотрону та виду захисного газу може спостерігатися (рис. 4): нестабільне горіння без порошку (1); нестабільне горіння при порційному введенні в дугу порошку (2); стабільне горіння дуги при порційному введенні порошку (3). За критерій, що визначає область технологічних параметрів при стабільному горінні мікроплазмової дуги, прийнято відсутність обривів дуги під дією дозуючих імпульсів транспортуючого газу, що надходять з частотою 1-2 Гц.
На підставі експериментальних даних для умов стабільного горіння мікроплазмової дуги з порційним введенням присадного порошку в її стовп встановлено таке співвідношення технологічних параметрів: швидкість переміщення дозуючих імпульсів транспортуючого газу 5-15 м/с та питомі витрати холодного потоку плазмового газу 2-4 м/с. Швидкість руху дозуючих імпульсів транспортуючого газу обмежена з метою зменшення зовнішніх збурень дуги; витрати плазмового газу збільшені для зниження охолоджуючої дії на стовп мікроплазмової дуги.
Визначення умов стабільного горіння мікроплазмової дуги при порційному введенні присадного порошку дозволяє забезпечити:
- безперервне формування валика в процесі наплавлення;
- можливість регулювання щільності теплової енергії в плямі нагріву за рахунок введення порошку;
- керування формою та розмірами валика, що наплавляється.
Зважаючи на необхідність обмеження тепловкладень у виріб та щільності теплової енергії в плямі нагріву, були виконані дослідження теплових характеристик мікроплазмової дуги від технологічних параметрів процесу наплавлення. Ефективна потужність нагріву виробу визначалася за методикою проточного калориметрування, що наведена в роботах В.С. Гвоздецького, П.В. Гладкого, О.І. Сома. Встановлено, що для мікроплазмової дуги при І = 5-35 А ефективна теплова потужність складає qи=100-650 Вт і залежить від:
- сили струму дуги;
- ступеня стиснення дуги при співвідношенні діаметрів каналів сопел плазмотрону dпл /dф =0,4-0,7;
- виду захисного газу (Ar або суміш 90%Ar +10% H2);
- технологічних витрат газу в діапазоні 0,5-7,5 л/хв при співвідношенні кількості плазмового до транспортуючого газу Qпл /Qтр = 0,07-0,40;
- відстані між плазмотроном та виробом 2,5-7,5 мм.
За методикою проточного калориметрування дуги на двосекційному мідному водоохолоджуваному аноді В.П. Демґянцевича, для І=15-35 А визначено коефіцієнт зосередженості теплового потоку дуги в анод k для двох дуг: стисненої дуги для мікроплазмового порошкового наплавлення та вільної дуги для аргонодугового наплавлення. Встановлено, що:
- k = 3,2-10,3 см -2 для мікроплазмової дуги в залежності від ступеня стиснення дуги соплами плазмотрона та виду захисного газу;
- k = 32,4-35,3 см -2 для дуги аргонодугового наплавлення (процес TIG).
Це дозволило визначити щільність теплової енергії в еквівалентній плямі нагріву q2m та еквівалентний діаметр плями нагріву dекв за допомогою відомих співвідношень:
(3); (4).
Під dекв розуміли діаметр кола з рівномірним розподілом теплового потоку зварювального джерела тепла, еквівалентного за потужністю зварювальному джерелу тепла з нормальним розподілом теплового потоку.
Встановлено, що експериментальним значенням k відповідають: для мікроплазмової дуги - dекв= 0,6-1,1 см; для дуги процесу TIG - dекв ? 0,35 см. З урахуванням апроксимації експериментальних даних k в діапазоні І = 5-15 А розраховано щільність теплової енергії в еквівалентній плямі нагріву І = 5-35 А. Для мікроплазмової дуги без введення порошку q2m складає 150-1500 Вт/см2. За наплавленими зразками уточнена щільність теплової енергії в еквівалентній плямі нагріву для мікроплазмової дуги з порційним введенням порошку; тут q2m складає 250-1000 Вт/см2.
На основі експериментальних даних проточного калориметрування та калориметрування зануренням сформульовано уявлення про співвідношення теплових характеристик мікроплазмової дуги та дуги процесу TIG (рис. 5). Встановлено, що в еквівалентній плямі нагріву щільність теплової енергії при мікроплазмовому порошковому наплавленні знижується: при однаковій потужності дуги - у 5-8 разів; при однаковій силі струму - у 3-5 разів. Показано, що при мікроплазмовому наплавленні ефективними засобами керування щільністю теплової енергії в плямі нагріву є:
- зміна qи в межах 100-650 Вт;
- зміна ступеня стиснення дуги при співвідношенні діаметрів каналів сопел плазмотрону dпл /dф =0,4-0,7;
- вид захисного газу (Ar або суміш 90%Ar +10% H2);
- зосереджене введення в дугу присадного порошку у кількості 1,5-6,0 г/хв.
Підтверджено відповідність таких теплових характеристик мікроплазмової дуги вимогам до зварювального джерела тепла для наплавлення нікелевих ЖС з вмістом гґ-фази 45-65 % з точки зору обмеження темпу наростання деформацій.
В третьому розділі вивчалися металургійні особливості мікроплазмового порошкового наплавлення.
На основі опублікованих та власних експериментальних даних показана важливість запобігання утворенню тугоплавких оксидних включень або плен під час зварювання плавленням нікелевих ЖС внаслідок високої схильності їх зміцнюючих елементів до окислення.
Для мікроплазмового наплавлення з присадним порошком, що містив 50 % гґ-фази, досліджувався вплив технологічних параметрів процесу на вміст кисню та азоту в наплавленому металі. Газовміст в зразках з наплавленого металу кількісно оцінювався методом вакуумної екстракції. Встановлено, що наплавлений метал містить: кисню 0,0068-0,0220 %, азоту 0,0026-0,0080 %.
Експериментально доведено доцільність та ефективність обмеження вмісту кисню в наплавленому металі нікелевих ЖС до 0,006-0,009 % шляхом забезпечення таких параметрів мікроплазмового порошкового наплавлення: відстань від плазмотрону до виробу в межах 2,5-5,0 мм; застосування порошків з низьким вмістом кисню; застосування як захисного газу суміші 90%Ar+10%H2. Доцільність застосування захисного середовища 90%Ar+10%H2 підтверджено високим рівнем механічних властивостей зварних зґєднань модельного нікелевого ЖС ЕІ698 при температурі експлуатації: рівень короткочасної міцності відносно основного металу склав 0,9 при збереженні відносного подовження на рівні з основним металом.
Через те, що з присадним матеріалом в наплавлений метал переноситься значна кількість кисню, виникла необхідність уточнення вимог щодо його вмісту у порошках для наплавлення нікелевих ЖС. Обґрунтовано доцільність обмеження кисню в присадному порошку до 0,009 %. Таким вимогам відповідають порошки нікелевих ЖС, що виготовляються методом сухого розпилення злитка в аргоні. Зокрема в Україні - на установці УРЖМ-3 (УкрНДІСпецсталь, м. Запоріжжя).
Додатковим ефектом від застосування захисного середовища 90%Ar+10%H2 при мікроплазмовому порошковому наплавленні нікелевих ЖС з вмістом гґ-фази 45-65 % є:
- зниження зварювального струму на 30 % за інших незмінних параметрів;
- покращення формування металу, що наплавляється;
- усунення оксидних включень, несплавлень, а також підрізів.
Така суміш при мікроплазмовому порошковому наплавленні дозволяє комплексно вирішувати фізико-металургійні проблеми наплавлення нікелевих ЖС з вмістом гґ-фази 45-65 % за рахунок зниження тепловкладень в основний метал та покращення формування наплавленого металу. Це створює передумови для подальшої оптимізації механізмів керування рівнем тепловкладень, формою та розмірами валика.
В четвертому розділі наведено дані експериментальних досліджень з метою виявлення основних механізмів керування процесом мікроплазмового порошкового наплавлення.
Вивчення особливостей роботи проточних газопорошкових систем з порційним подаванням порошку базувалося на визначенні ваги порошку, що подавався за певний проміжок часу в залежності від витрат транспортуючого газу, частоти надходження його дозуючих імпульсів та конструктивних параметрів живильника. Розмір часток присадного порошку складав (53..63)-(153..160) мкм.
Показано доцільність оперативного керування продуктивністю подавання присадного порошку в межах 1,5-9,0 г/хв під час мікроплазмового наплавлення кромок лопаток ГТД при І =5-35 А шляхом зміни кількості мікропорцій. Стала вага мікропорції присадного матеріалу досягається шляхом обмеження насипного обґєму порошку до 4-30 мм3 в робочій камері живильника. Стабільне перенесення таких мікропорцій порошку через проточну газопорошкову систему для введення в дугу досягається при середній швидкості руху транспортуючого газу 2,0-7,5 м/с.
На основі експериментально встановленого радіального розподілу питомого потоку присадного порошку в плямі нагріву мікроплазмової дуги з позиції підвищення ефективності використання порошку на 20-40 % обґрунтовано необхідність застосування для наплавлення зосереджених мікроплазмових дуг з dф < 5 мм. На підставі збільшення ефективності використання присадного порошку на 5-10% обґрунтовано необхідність обмеження його швидкості введення в стовп дуги до 0,5-2,5 м/с через зменшення витрат транспортуючого газу.
Таким чином вивчення особливостей введення та розподілу присадного порошку дало можливість підвищити ефективність його використання на 25-45 % під час наплавлення та дозволило забезпечити реалізацію процесу наплавлення лопаток зі змінною геометрією профілю пера.
За експериментальними даними визначено термічний ККД мікроплазмової дуги. Для випадку наплавлення на широку підкладку він складає 17-28 %. Встановлено, що при введенні в мікроплазмову дугу присадного порошку, що ідентичний за хімічним складом до основного металу, її проплавляюча здатність зменшується на 40-50 %. Це відбувається за рахунок питомого відтоку тепла дуги у кількості 1025 ±41 Дж/г на остаточне нагрівання та плавлення у зварювальній ванні введеного в дугу присадного порошку. Показано принципову можливість керування глибиною проплавлення основного металу в межах 1-3 мм за рахунок введення в мікроплазмову дугу різної кількості присадного порошку. Встановлено можливість мікроплазмового порошкового наплавлення на пластини товщиною 2-3 мм при силі струму 17-35 А та швидкості переміщення дуги 0,5-3,0 м/год.
Для ремонту пошкоджених кромок лопаток ГТД встановлено особливості формування валика, що наплавляється на вузьку підкладку. В цьому випадку принциповою відмінністю від умов формування шва при зварюванні торцевих зґєднань є необхідність більшого обмеження глибини проплавлення основного металу та утримання зварювальної ванни на вузькій підкладці. Необхідна форма валика для ефективного відновлення пошкодженої ділянки кромки лопатки наведена на рис. 1-а.
Встановлено, що при наплавленні вузької підкладки шириною 0,7-2,0 мм можливості керування формою валика за рахунок зміни сили струму в діапазоні І=5-25 А обмежені. Зосереджене введення порошку (при dф < 5 мм) дозволяє забезпечити висоту (товщину) одношарового наплавлення вузької підкладки лише до 2 мм. Це обумовлено тим, що при збільшенні потужності дуги зростаючий обґєм рідкого металу зварювальної ванни не може утримуватися на підкладці під дією вґязкості та сил поверхневого натягу.
Експериментально встановлено, що в умовах оптимального захисту зони наплавлення (захисне середовище - суміш 90%Ar+10% H2) якість формування валика на вузькій підкладці залежить від змочування основного металу і металу, що наплавляється. Змочування, в свою чергу, визначається кутом контакту б переднього фронту наплавлення з поверхнею вузької підкладки. Відсутність несплавлень під час наплавлення вузької підкладки спостерігається при б ? 70є, а ефективне нарощування вузької підкладки при б ? 20є. В цьому діапазоні б знаходиться в прямій залежності від ваги введеного порошку та в оберненій залежності від сили струму.
На основі аналізу експериментальних залежностей б від сили струму та ваги введеного порошку запропоновано синхронно змінювати зварювальний струм та кількість присадного порошку, що подається в дугу. При використанні такого способу керування процесом формування валика експериментально
доведена можливість одношарового наплавлення висотою 4-5 мм на вузьку підкладку 0,7-4,0 мм при силі струму до 35 А.
Таким чином запропонований для процесу мікроплазмового порошкового наплавлення спосіб керування дозволяє:
- знижувати на 25 % тепловкладення у виріб при інших незмінних параметрах завдяки ділянкам з пониженою силою струму, тим самим зменшуючи ймовірність утворення гарячих тріщин у нікелевих ЖС;
- обмежувати глибину проплавлення основного металу до 1-2 мм та збільшувати продуктивність наплавлення в середньому на 60 %;
- запобігати утворенню тріщин повторного нагріву, обумовлених високою релаксаційною стійкістю нікелевих ЖС, шляхом одношарового наплавлення висотою 4-5 мм при глибині пошкоджень на кромках лопаток ГТД до 3,5-4,0 мм.
В пґятому розділі розглянуто особливості ремонту лопаток ГТД нікелевих ЖС з вмістом гґ-фази 45-65 % при промисловій реалізації технології мікроплазмового порошкового наплавлення.
З метою подовження ресурсу лопаток розроблена технологія ремонту мікроплазмовим порошковим наплавленням експлуатаційних пошкоджень (лінійних на глибину до 2,5 мм, локальних - на глибину до 4,5 мм) торців бандажних полиць робочих лопаток ТВТ авіаційного ГТД Д18Т. Матеріал лопаток - нікелевий жароміцний сплав ЖС32-ВІ із вмістом гґ-фази 62 %.
Технологія базується на застосуванні одношарового наплавлення з присадним порошком зі сплаву ЖС32 на торець бандажної полиці шириною 0,7-1,5 мм. Необхідна висота наплавлення забезпечується шляхом синхронної зміни сили струму в діапазоні I =8-20 А та кількості введених мікропорцій порошку. В цьому випадку в наплавленому металі формується високодисперсна структура (рис. 6), орієнтований ріст якої обумовлений направленим тепловідведенням вглиб основного металу, та забезпечується технологічна міцність в процесі наплавлення і наступної термічної обробки.
Дослідження механічних властивостей зварних зґєднань зі сплаву ЖС32-ВІ показало, що границя міцності при 900єС складає 0,86 відносно основного металу, а відносне подовження - 4,5 % (0,5 відносно основного металу). Рівень рівноміцності у40 при випробуваннях на тривалу міцність при 1000єС зварного зґєднання, що імітує наплавлену кромку за схемою 50 % основного та 50 % наплавленого металу, склав 50 % від рівня основного металу. Такий рівень механічних властивостей зварних зґєднань є достатнім для експлуатації бандажної полиці робочої лопатки ТВТ ГТД Д18Т.
Розроблені в ІЕЗ ім. Є.О. Патона технологія та обладнання для ремонтного мікроплазмового порошкового наплавлення робочих лопаток ТВТ зі сплаву ЖС32-ВІ для авіаційного ГТД Д18Т впроваджено на ДП ЗМКБ «Прогрес» ім. О.Г. Івченка, м. Запоріжжя.
Також доведено принципову можливість ремонту мікроплазмовим наплавленням полікристалічних лопаток з застосуванням присадних порошків як ідентичних за хімічним складом основному металу - для сплаву ЖС6У-ВІ, так і менш жароміцних з заданим рівнем властивостей - для сплавів ЖС6К-ВІ й ЧС70-ВІ.
ЗАГАЛЬНІ ВИСНОВКИ
1. Для умов ремонту локальних пошкоджень лопаток з нікелевих ЖС з вмістом гґ-фази 45-65 % обґрунтовано доцільність використання мікроплазмового порошкового наплавлення з порційним введенням в дугу присадного порошку. Відзначено важливість регулювання процесу за критеріями тепловкладень та щільності теплового потоку виходячи з умов стабільності процесу, забезпечення формування, технологічної міцності основного і наплавленого металу.
2. Встановлено умови стабільного горіння мікроплазмової дуги при І = 2-35 А з низькою щільністю теплової енергії в плямі нагріву (діаметр еквівалентної плями нагріву 0,6-1,1 см) у випадку розподіленого бокового введення присадного порошку. Дестабілізація мікроплазмової дуги повґязується зі зниженням температури стовпа дуги в момент введення порошку з транспортуючим газом та найбільш проявляється у вигляді обривів дуги. Показано, що основу заходів із стабілізації дуги повинні складати: застосування струму прямої полярності для просторової стійкості дуги; обмеження швидкості дозуючого імпульсу транспортуючого газу в діапазоні 5-15 м/с для зменшення зовнішніх збурень дуги; збільшення швидкості витікання холодного потоку плазмового газу до 2-4 м/с для зниження охолоджуючої дії на стовп мікроплазмової дуги.
3. Тепловкладення в основний метал регулюються енергетичними та тепловими характеристиками мікроплазмової дуги при струмі 5-35 А. Низька щільність теплової енергії в плямі нагріву досягається одночасним обмеженням ефективної теплової потужності мікроплазмової дуги в діапазоні 100-650 Вт при ефективному ККД нагріву 70-83 % та щільності теплової енергії в еквівалентній плямі нагріву в діапазоні 250-1000 Вт/см2 шляхом оптимізації ступеня стиснення дуги й зосередженого введення присадного порошку.
4. Для запобігання вигоряння легуючих елементів та надмірного окислення металу, що наплавляється; для зниження ступеня його забруднення тугоплавкими неметалічними включеннями й пленами; підвищення якості та механічних властивостей наплавленого металу при температурах експлуатації вміст кисню в наплавленому металі нікелевих ЖС гґ-фази 45-65 % не повинен перевищувати 0,006-0,009 %. Це досягається шляхом: застосування порошків з низьким вмістом кисню; використання захисного середовища 90%Ar+10%H2.
5. Вивчено вплив виду захисного газу (перехід від Ar до суміші 90%Ar+10%H2) на теплові та технологічні характеристики мікроплазмового порошкового наплавлення. Показано, що при однакових обґємах наплавленого металу та швидкостях переміщення плазмотрону використання аргоноводневої суміші 90% Ar+10%H2 призводить до зниження сили струму на 30 %; зниження тепловкладень в основний метал на 20 %. Це знижує ймовірність утворення гарячих тріщин при наплавленні та покращує умови формування наплавленого для нікелевих ЖС, зокрема з вмістом гґ-фази 45-65 %.
6. Встановлено, що достатня технологічна міцність жароміцних нікелевих сплавів з вмістом г?-фази 45-65 % під час наплавлення та наступної термічної обробки досягається шляхом регулювання термонапруженого стану через обмеження питомих тепловкладень в діапазоні 100-650 Вт і щільності теплової енергії в еквівалентній плямі нагріву в діапазоні 250-1000 Вт/см2. Дотримання цих умов забезпечує обмеження темпу наростання деформацій через зниження швидкості охолодження основного металу в температурних інтервалах крихкості до 3-30єС/с. Експериментально доведено, що для забезпечення цих умов у разі відновлення лопаток газотурбінних двигунів мікроплазмове порошкове наплавлення доцільно виконувати при силі струму 5-35 А з погонною енергією 250-3000 Дж/мм в залежності від товщини металу в зоні ремонту.
7. Встановлено і реалізовано у спеціалізованому промисловому обладнанні вимоги для плазмотронів, систем дозування та доставки присадного порошку в стовп дуги, систем оперативного керування процесом мікроплазмового порошкового наплавлення.
8. Промислову технологію та обладнання для мікроплазмового порошкового наплавлення робочих лопаток ТВД авіаційного ГТД Д18Т зі сплаву ЖС32-ВІ впровадженона ДП ЗМКБ«Прогрес» ім. О.Г. Івченка, м. Запоріжжя.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ
1. Ющенко К.А. Особенности микроплазменной порошковой наплавки / К.А. Ющенко, П.П. Калина, А.В. Яровицын // Автоматическая сварка. - 2005. - № 4. - С. 9-16.
2. Ющенко К.А. Свойства соединений жаропрочных никелевых сплавов, выполненных микроплазменной порошковой сваркой / К.А. Ющенко, А.В. Яровицын, А.В. Звягинцева //Автоматическая сварка. - 2008. - № 9. - С.5-9.
3. Яровицын А.В. Особенности малоамперной аргонодуговой и микроплазменной порошковой наплавки на узкую подложку / А.В. Яровицын, К.А. Ющенко, А.А. Наконечный, И.А. Петрик // Автоматическая сварка. - 2009 - №6. - С. 37-42.
4. Исследование теплового баланса плазменно-порошковой наплавки: cб. трудов Междунар. научн.-техн. конф. [Математическое моделирование и информационные технологии в сварке и родственных процессах], (пос. Кацивели, 16-20 сентября 2002 г.) / ИЭС им. Патона, 2002. - С. 56-60.
5. Теплові характеристики процесу при мікроплазмовому нагріві торця пластини: зб. тезисів до ІІ Всеукраїнської науково-техн. конф. молодих вчених та спеціалістів [Зварювання та суміжні технології], (ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 25-27 червня 2003 р.) / Київ, ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 2003. - С. 25.
6. Возможности управления термическим циклом в районе сварочной ванны при микроплазменной порошковой наплавке торца пластины: зб. тезисів до ІІ Всеукраїнської науково-техн. конф. молодих вчених та спеціалістів [Зварювання та суміжні технології], (ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 25-27 червня 2003 р.) / Київ, ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 2003. - С. 91.
7. Вміст кисню та азоту в наплавленому металі IN738: зб. тезисів до ІІІ Всеукраїнської науково-техн. конф. молодих вчених та спеціалістів [Зварювання та суміжні технології], (ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 25-27 травня 2005 р.) / Київ, ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 2005. - С. 63.
8. Опыт применения микроплазменной порошковой наплавки: зб. тезисів до ІV Всеукраїнської науково-техн. конф. молодих вчених та спеціалістів [Зварювання та суміжні технології], (ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 23-25 травня 2007 р.) / Київ, ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 2007. - С. 35.
9. Свойства сварных соединений жаропрочного сплава ЭИ-698, выполненных микроплазменной порошковой сваркой: зб. тезисів до ІV Всеукраїнської науково-техн. конф. молодих вчених та спеціалістів [Зварювання та суміжні технології], (ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 23-25 травня 2007 р.) / Київ, ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 2007. - С. 36.
10. Тепловые характеристики свободных и сжатых малоамперных дуг: зб. тезисів до V Всеукраїнської науково-техн. конф. молодих вчених та спеціалістів [Зварювання та суміжні технології], (ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 27-29 травня 2009 р.) / Київ, ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 2009. - С. 53.
11. Методическое обеспечение погружного калориметрирования малоамперных дуг: зб. тезисів до V Всеукраїнської науково-техн. конф. молодих вчених та спеціалістів [Зварювання та суміжні технології], (ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 27-29 травня 2009 р.) / Київ, ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 2009. - С. 124.
12. Заявка на патент України, МПК9 В23К 9/10, 9/00. Джерело живлення дуги з багатоканальним виходом та розширеним діапазоном регулювання зварювального струму/ Патон Б.Є., Коротинський О.Є., Скопюк М.І., Махлін Н.М., Буряк В.Ю., Драченко М.П., Ющенко К.А., Яровицин О.В.; заявник ІЕЗ ім. Є.О. Патона. - № а 2009 07035; заявл. 06.07.2009.
...Подобные документы
Історія розвитку зварювання. Діаграма технологічної пластичності жароміцних нікелевих сплавів. Суть, техніка та технологія дифузійного зварювання. Вплив температури на властивості з'єднань при нормальній температурі сплавів. Процес дифузійного зварювання.
реферат [1,3 M], добавлен 02.03.2015Параметри режиму електродугового наплавлення. Хімічний склад сталі. Вибір схеми розрахунку. Потужне швидкодіюче джерело тепла. Параметри зварювальної ванни. Обчислення температур в період неусталеного теплового режиму. Термічний цикл точки нагріву.
курсовая работа [85,2 K], добавлен 05.08.2011Характеристика зварювання сталей, чавуну і кольорових металів. Сплави алюмінію: алюмінієво-марганцевисті, алюмінієво-магнієві, алюмінієво-мідні і алюмінієво-кремнисті. Наплавлення швидкоспрацьовуваних поверхонь. Зварювання залізо-нікелевими електродами.
реферат [35,6 K], добавлен 06.03.2011Призначення і аналіз умов роботи бурильної колони. Розгляд механізму абразивного зношування. Розробка технологічного процесу зміцнювального наплавлення. Основи експлуатації бурильних труб з приварними замками, наплавленими зносостійкими поясками.
курсовая работа [526,9 K], добавлен 23.09.2014Способи спрощення механізму пристосування при відновленні наплавленням габаритних деталей та покращення якості наплавлювальної поверхні. Аналіз основних несправностей гусениць тракторів, дослідження основних методів і конструкцій відновлення їх ланок.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 28.07.2011Отримання експериментальних даних про вплив іонізуючого опромінення на структуру та магнітні властивості аморфних і нанокристалічних сплавів на основі системи Fe Si-B. Результати досідження, їх аналіз та встановлення основних механізмів цього впливу.
реферат [32,4 K], добавлен 10.07.2010Використання алюмінію та його сплавів у промисловості, висока та технічна чистота металу. Підвищення вмісту цинку та магнію для забезпечення регуляції їх пластичності та корозійної стійкості. Аналіз сплавів алюмінію за рівнем технологічності їх обробки.
контрольная работа [11,3 K], добавлен 19.12.2010Аналіз основних типів і властивостей сплавів – речовин, які одержують сплавленням двох або більше елементів. Компоненти сплавів та їх діаграми. Механічна суміш – сплав, в якому компоненти не здатні до взаємного розчинення і не вступають в хімічну реакцію.
реферат [1,1 M], добавлен 04.02.2011Вплив вуглецю та марганцю на термічне розширення та магнітні властивості інварних сплавів. Композиції, які забезпечили більшу міцність, ніж базового сплаву. Вплив вуглецю і марганцю на магнітну структуру сплавів Fe-Ni. Влив вуглецю на міжатомний зв’язок.
реферат [74,2 K], добавлен 10.07.2010Характеристика алюмінію та його сплавів. Розповсюдженість алюмінію у природі, його групування на марки в залежності від домішок. Опис, класифікація за міцністю та сфери використання сплавів магнію. Основні механічні й технологічні властивості міді.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 22.01.2012Аналіз технологічного процесу як об’єкту керування. Розробка системи автоматичного керування технологічним процесом. Проектування абсорберу з шаром насадок для вилучення сірководню із природного газу. Вибір координат вимірювання, контролю, сигналізації.
курсовая работа [663,2 K], добавлен 29.03.2015Етапи розробки технології відновлення штовхача клапану автомобіля ЗІЛ-130 методом газополуменевого напилювання. Опис вузла та умови роботи штовхача клапана. Вібраційне (вібродугове) наплавлення в захисних газах. Опис базової установки для напилювання.
дипломная работа [2,8 M], добавлен 26.12.2010Распространение тепла от мгновенных сосредоточенных источников. Распространение тепла мгновенного линейного источника. Распространение тепла мгновенного плоского источника. Непрерывно действующие неподвижные источники теплоты. Выравнивание температур.
учебное пособие [1,0 M], добавлен 05.02.2009Зернинна структура металів, її вплив на властивості сплавів і композитів. Закономірності формування зернинної структури в металевих матеріалах з розплаву і при кристалізації з парової фази. Розрахунок розміру зерна по електронно-мікроскопічним знімкам.
дипломная работа [646,5 K], добавлен 19.06.2011Підготовка та опис основних методик експерименту. Вплив водню на електронну структуру та пружні властивості заліза. Дослідження впливу легуючих елементів на міграцію атомів водню і впливу е-фази на механічні властивості наводнених аустенітних сталей.
реферат [44,2 K], добавлен 10.07.2010Главные источники образования и распределения тепла между стружкой, инструментом и деталью. Уравнение теплового баланса. Калориметрический метод и подведенной, естественной и "бегущей" термопары. Сущность метода источников тепла, температурные поля.
презентация [788,2 K], добавлен 29.09.2013Этапы проектирования ямной пропарочной камеры для тепловлажностной обработки бетонных внутренних стеновых панелей, изготовленных из бетонной смеси. Технологический, тепловой, аэродинамический расчет. Часовой приход и расход тепла. Уравнение баланса тепла.
курсовая работа [32,7 K], добавлен 02.12.2011Вимоги та критичні властивості матеріалу шнеку м’ясорубки: корозійна стійкість, нетоксичність, твердість, міцність. Оптимальні матеріал та технологія лиття в пісок зі сплаву АК7п. З'ясування загальних закономірностей кристалізації доевтектичних сплавів.
дипломная работа [1,9 M], добавлен 02.06.2014Автоматизація роботи підприємств по виготовленню бетонних ростворів, автоматичне управління технологічним процесом. Теоретичні основи технологічного процесу в окремих технологічних апаратах і машинах. Розроблення системи автоматичного керування.
курсовая работа [2,5 M], добавлен 26.09.2009Описание корпуса печи. Расчеты времени нагрева металла и открытого металлического проволочного нагревателя спирального типа. Определение потерь тепла теплопроводностью через стенки и под, излучением через открытые отверстия. Аккумуляция тепла футеровкой.
курсовая работа [501,7 K], добавлен 16.01.2014