Технология изготовления порошковой проволоки

Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2014. Технические науки

с обычным электродом - около 20 ампер на единицу площади). Это позволяет плавить большое количество металла, что увеличивает производительность. Эта величина лежит в пределах от 10 до 11 килограмм в час. При этом сила тока равна 400-500 ампер.

Еще одним большим преимуществом порошковой проволоки является то, что в процессе сварки получаются материалы с таким химическим составом, повторить который в обычной промышленности практически невозможно. Например, при добавлении в порошок пыли никеля, хрома и молибдена способствуют созданию химического состава, получить который в результате обычных промышленных процессов невозможно [3]. Именно это свойство порошковой

сварки делает ее очень популярной в производстве наплавочных работ.

Библиографические ссылки

1. Мойсов Л. П. Порошковая проволока - сварочный материал XXI века // Монтажные и специальные работы в строительстве. 2002. № 9. С. 7-10.

2. Мустафин Ф. М., Блехерова Н. Г., Быков Л. И. Современные технологии сварки трубопроводов. СПб. : Недра, 2010.

3. Мустафин Ф. М., Блехерова Н. Г., Квитковский О. П., Котельников С. А. Сварка трубопроводов. М. : Недра, 2002.

© Брот К. А., Сорвачев И. А., 2014

УДК 621.762.34

К. А. Брот, И. С. Сорвачев Научный руководитель - Л. Г. Семичева Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ

Сварка порошковой проволокой является прогрессивным способом сварки, применение которого обеспечит увеличение производительности и качества сварочных работ. В данном способе сварки очень многое зависит от применяемой порошковой проволоки, рассмотрим в статье технологию ее изготовления.

Порошковая проволока представляет собой трубку (см. рисунок), внутренняя полость которой заполнена флюсом и металлической пыльцой (порошком). Основой для такой проволоки служит металлическая лента, которая подвергается холодному формованию. Сформованная проволока наполняется порошком и флюсом. Завершающим этапом в изготовлении порошковой проволоки является ее растяжка до нужного размера.

К порошковой проволоке предъявляются следующие требования [1]:

- легкое возбуждение дуги и стабильность ее горения;

- равномерное плавление проволоки при минимальном разбрызгивании;

- для обеспечения защиты, шлак должен равномерно покрывать сварной шов, а после остывания легко удаляться;

- качество сварного шва должно удовлетворять требованиям действующих нормативных и методических документов.

Строение порошковой проволоки

Производство порошковой проволоки состоит из следующих основных операций:

1) подготовка ленты и шихты;

2) формирование профиля и засыпка его шихтой;

3) волочение;

4) контроль.

Подготовка ленты заключается в следующем. Рулон ленты шириной 100-150 мм определенной толщины на специальном оборудовании разрезают на полосы шириной, зависящей от конструкции сечения проволоки, и наматывают на кассеты. Одновременно ленту очищают от следов масла и влаги. Подготовленную таким образом ленту подают в кассетах к волочильному стану.

Для изготовления порошковой проволоки применяется мягкая стальная лента толщиной 0,4-0,5 мм и шириной 30-34 мм.

На кромках ленты, предназначенной для изготовления порошковой проволоки, дефекты не допускаются. Допускаются заусенцы, величиной не более половины предельного отклонения по толщине.

Изготовление порошковой проволоки различных сложных сечений позволяет регулировать соотношение массы шихты и оболочки, но при этом трудно обеспечивать равномерность заполнения проволоки шихтой.

Одновременно готовят шихту: взвешивают предварительно обработанные и подготовленные компоненты по заданной рецептуре. Компоненты перемешивают в смесителях до получения однородной массы и подают в емкостях к засыпным устройствам волочильных станов. В формующем устройстве проис-

Секция «Сварка летательньш аппаратов и родственнее технологии»

ходит формообразование «корытообразного» профиля, в который специальными устройствами засыпается шихта со скоростью, зависящей от скорости протяжки. Это обеспечивает равномерность заполнения проволоки шихтой по ее длине, что является основным условием для получения качественной проволоки. После заполнения проволоки шихтой в последующих формирующих устройствах происходит закрывание шихты и формование круглого профиля. Сформованный круглый профиль на шести барабанных волочильных станах протягивается с постепенным уменьшением диаметра заготовки до конечного диаметра проволоки на последнем барабане. Волочение происходит на больших скоростях - 300-350 м/мин для увеличения производительности изготовления проволоки и соответственного уменьшения ее стоимости.

Контроль производства порошковой проволоки осуществляется на всех этапах - от поступления сырьевых материалов до съема готовой проволоки и упаковки ее.

Тщательное соблюдение всех требований инструкций, контроль химического и гранулометрического состава сырьевых материалов, влажности порошков, качества дозировки и смешивания шихт, заполнения заготовки проволоки шихтой сводят к минимуму процент брака [2].

Контроль изготовления проволоки, протянутой до заданного диаметра, заключается в определении ко-

эффициента заполнения проволоки, представляющего собой отношение массы шихты на единицу длины проволоки ко всей массе. Коэффициент заполнения задается для каждой марки проволоки. Он измеряется в процентах и составляет 25-40 % в зависимости от марки проволоки.

Контроль готовой проволоки является завершающим этапом производства на заводе-изготовителе. Он играет решающую роль, поскольку определяет пригодность проволоки к практическому использованию. Контроль порошковой проволоки включает два основных этапа:

1) оценку по внешним признакам качества изготовления проволоки;

2) испытание проволоки при сварке.

Требования по каждому из этапов регламентируется техническими условиями на порошковую проволоку данной марки. Проволока, не удовлетворяющая требованиям на первом этапе испытаний, дальнейшим испытаниям не подвергается, и партия бракуется.

Библиографические ссылки

1. Суптель А. М. Механизированная сварка порошковой проволокой. Киев : Наукова думка, 1976.

2. Шинкарев Б. М. Сварка строительных металлоконструкций порошковой проволокой. Киев : Буди-вельник, 1978.

© Брот К. А., Сорвачев И. С., 2014

УДК 621.791.18

О. В. Брылева, А. В. Лецковник, А. Г. Папуша, И. С. Фролченков Научный руководитель - Л. Г. Семичева Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ДИФФУЗИИ ПРИ СВАРКЕ МЕТАЛЛОПОЛИМЕРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Исследован процесс диффузии при сварке металлополимерных соединений на основе фторопласта-4. Установлено, что в результате диффузии углерода в сплав алюминия АМг6 образуется переходная зона, ширина и состав которой зависит от параметров режима процесса сварки. При ширине диффузионной зоны 40 мкм прочность соединения составляет св = 20 МПа.

Возможности диффузионной сварки значительно расширились, когда были получены качественные металлополимерные соединения в которых использовался трудносвариваемый полимер - фторопласт-4. Для этого способа характерно получение неразъемного соединения в твердом состоянии, формирующегося вследствие возникновения связей на атомном уровне, появляющихся в результате сближения контактных поверхностей в результате локальной пластической деформации при повышенной температуре, обеспечивающей взаимную диффузию в поверхностных слоях соединяемых материалов с образованием переходной зоны.

Диффузионные процессы, протекающие в зоне контакта соединяемых материалов, во многом определяют структуру и свойства переходной зоны, по-

этому исследование процесса диффузии является важной задачей [1].

Исследование процесса диффузии при сварке фто-ропласта-4 с алюминиевым сплавом АМг6 проводили с помощью металлографического и микрорентгенос-пектрального анализов.

Для исследования микроструктуры и элементного состава переходной зоны из сварных соединений на установке Beta Grinder-Polishes (производитель Buehler, Германия) готовили микрошлифы [1].

Методика приготовления микрошлифов включает два этапа: шлифование и полирование на специальных суспензиях. Шлифование проводили на установке Beta Grinder-Polishes на вращающемся с заданной скоростью (100 об/мин) круге, на который наклеивались последовательно 3 типа наждачных бумаг (320,