Исследование процесса наплавки трехфазной дугой косвенного действия

Сварка, родственные процессы и технологии

33. Ленивкин В.А., Дюргеров Н.Г., Сагиров Х.Н. Технологические свойства сварочной дуги в защитных газах. М.: Машиностроение, 1989. -264 с.

34. Жерносеков А.М. Влияние вылета электрода на параметры шва при импульсно-дуговой сварке сталей / Автоматическая сварка.

- 2004. - №8. - С. 52-53.

35. Крампит Н.Ю., Крампит А.Г. и др. Формирование шва при импульсном питании сварочной дуги в углекислом газе / Автоматизация и современные технологии. - 2004. - №2. - С. 3-8.

36. Шейко П.П., Жерносеков А.М., Шима-новский Ю.О. Импульсно-дуговая сварка плавящимся электродом с автоматической стабилизацией параметров режимов / Автоматическая сварка. - 2004. - №1. - С. 8-11.

37. Кархин В.А., Хомич П.Н. Минимизация погонной энергии при импульсной сварке / Сварочное производство. - 2006. - №10. - С. 36.

38. Воропай Н.М. Параметры режима и технологические возможности дуговой сварки с импульсной подачей электродной и присадочной проволоки / Автоматическая сварка. - 1996.

- №10. - С. 3-9.

39. Патон Б.Е., Лебедев В.А., Пичак В.Г. и др. Анализ технических и технологических возможностей импульсной подачи электродной проволоки в процессах дуговой сварки и наплавки / Сварочное производство. 2002. №2. С. 24-31.

40. Лебедев В.А. Некоторые особенности дуговой механизированной сварки алюминия с управляемой импульсной подачей электродной проволоки / Сварочное производство. - 2007. -№11. - С. 26-30.

41. Новиков О.М., Радько Э.П. и др. Разра-

ботка новой технологии дуговой сварки в защитных газах на основе применения пульсаций газовых потоков и потенциалов ионизации / Сварщик-профессионал. - 2006. - №6. - С.10-13, 16.

42. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю. Способ сварки с комбинированным управлением / Ремонт восстановление и модернизация.-2014. - №1. - С. 44-47.

43. Крампит А.Г. Технологические способы и приемы управления формированием сварного шва / Технология металлов. - 2008. - №11. - С. 34-38.

44. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю. Механические свойства сварных соединений при сварке непрерывной и импульсной дугой / Сварочное производство. - 2010. - №3. - С. 3-5.

45. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю. Методика по определению геометрических размеров и площади сварного шва / Сварочное производство. - 2012. - №10. - С. 40-42.

46. Крампит А.Г., Крампит Н.Ю. Влияние параметров импульсов сварочного тока на формирование сварного шва / Сварка и диагностика. - 2013. - №2. - С. 11-13.

47. Крампит А.Г., Дмитриева А.В. Влияние параметров импульса на формирование сварного шва / Технология металлов. - 2014. -№1. - С. 43-46.

48. Крампит А.Г., Крампит М.А., Дмитриева А.В. Особенности движения жидкого металла сварочной ванны при импульсно-дуговой сварке в среде углекислого газа / Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 2. - URL: www.science-education.ru/116-12836.

А.А. Безруких, ст. преподаватель, Л.М. Свитнева, студент ФГАОУ ВПО Сибирский Федеральный Университет Политехнический институт

Исследование процесса наплавки трехфазной дугой

косвенного действия

УДК 621.79 i

Однодуговой способ наплавки покрытыми электродами получил широкое распространение. Его *

недостатками считается низкая производительность и необходимость нанесения четырех-пяти слоев с

для получения требуемого состава наплавленного металла. При наплавке одним электродом величи- »

на доли участия основного металла в наплавленном обычно составляет 30-40%. В результате боль-

шая часть наплавляемого металла уходит в основной, а чистый наплавленный металл возможно  получить только в 4-5 слое.

Преимуществами трехфазной дуги является большая производительность, возможность сниже- ;

ния глубины проплавления за счет уменьшения тепловложения в деталь. При наплавке исследуемым i

способом были получены образцы с долей участия основного металла в наплавленном менее 10%. е

Также при горении трехфазной дуги металл в сварочной ванне интенсивно перемешивается, С

что обеспечивает мелкозернистую структуру сварного шва. j

Для подтверждения явного преимущества способа наплавки трёхфазной независимой дугой, был £ проведён ряд экспериментов по сравнению различных процессов ручной дуговой наплавки с последу-

Сварка, родственные процессы и технологии

ющим анализом полученных образцов. Выполнялись эксперименты на оптимальных для данных способов наплавки режимах. Для сравнения были выбраны три способа: традиционный (однофазный одним электродом), расщеплённым электродом, и трёхфазной независимой дугой. В экспериментах использовались электроды марки ОК 60.30 «ESAB» диаметром 2,5 мм.

Первые эксперименты с электродами аустенитного класса проводились на

низких режимах по току, на рисунке 1 показан валик, выполненный на токе в электродах 50 А.

плавятся на 20-25% быстрее, чем один электрод при обычной однодуговой наплавке.

Рис. 1. Внешний вид наплавленного валика

В результате опыта было получено минимальное проплавление основного металла, менее 5%, однако, сама форма валика была не очень хорошей ввиду отсутствия смачиваемости (рис. 2).

Рис. 2. Поперечное сечение валика

Увеличив режим по току до 65 ампер, удалось получить удовлетворительное формирование формы валика, а так же минимальное проплавление основного металла - доля участия основного металла в наплавленном составила 5-10% (рис. 3). Это обеспечивается одновременным горением сразу трех электродов. Более того, как показали эксперименты, на одинаковых режимах по току три электрода при наплавке независимой трехфазной дугой

Рис. 3. Поперечное сечение валика

Далее производили наплавку обычным однофазным способом. После проведенных экспериментов, стало очевидно, что традицион ный способ наплавки значительно уступает в производительности и характеризуется боль шим проплавлением основного металла - доля участия основного металла в наплавленном составила 20-25% (рис. 4).

Рис. 4. Наплавка одним электродом обратной полярности

Также провели эксперименты по наплавке расщепленным электродом. При рассмотрении поперечного сечения (рис.5)установили,что данный способ превосходит традиционный _ (однодуговой) по производительности и доли ^ участия основного металла в наплавленном, ^ которая составила 10-15%.

Однако, данный способ всё же уступает и по всем показателям наплавке независимой £ трёхфазной дугой, которая в свою очередь характеризуется большей производительнос- з тью и гораздо меньшей долей участия основ- д ного металла в наплавленном.

Машиностроение

Рис. 5. Наплавка расщеплённым электродом

Выводы

1. Получено минимальное проплавление основного металла при наплавке электродами аустенитного класса марки ОК 60.30 « ESAB » диаметром 2,5 мм. Доля участия основного металла в наплавленном составила 5-10%.

2. Проведенные эксперименты показали, что способ наплавки трехфазной дугой косвенного действия отличается значительно большей производительностью поцесса и позволяет обеспечить нулевое проплавление основного металла, что невозможно получить другими способами ручной дуговой наплавки.

Список литературы

1. Г.П. Михайлов. Сварка трехфазной дугой. М., Машгиз, 1956.

2. И.А. Толстов. Справочник по наплавке. Челябинск: Металлургия, 1990. - 384 с.

А.В. Большешапова, магистр., Д.В. Лобанов, д.т.н., проф. ФГБОУ ВПО «Братский государственный университет»

Повышение эффективности лезвийной обработки изделий из композиционных материалов

УДК 621.9.02

В настоящее время перспективы развития новой техники связывают с широким использованием композиционных материалов, уникальность свойств которых позволяет, во многих случаях, значительно повысить эксплуатационные характеристики конструкций изделий, а также снизить трудоемкость и материалоемкость их изготовления, способствуя, тем самым, росту конкурентоспособности российских товаров на мировом рынке. Реализация возможностей эксплуатационных свойств(прочность, упругость, твердость, пластичность), заложенных в композитах, во многом зависит от степени гарантированного обеспечения качества изделий на этапе их обработки резанием.

Большое разнообразие конструкций из композиционных материалов, технологий и режимов их первичного формообразования приводит в каждом конкретном случае к созданию нового композиционного материала, что требует при принятии решения о его дальнейшей обработке резанием индивидуального подхода с учетом наследуемых признаков первичных технологий и обеспечения оптимальных свойств для предполагаемых условий эксплуатации изделия. Многообразие получаемых композиционных материалов вызывает множество задач и столько же технологических решений, связанных с проблемами их обработки резанием [1].

Одними из основных проблем при лезвийной обработке изделий из композиционных матери-

алов являются: обеспечение высокого качества поверхности в совокупности с наибольшей производительностью; определение оптималь ных режимов резания; необходимость дополни тельного исследования технологических способов повышения работоспособности и эксплуатационных характеристик режущего инструмента при обработке композитов.

При лезвийной обработке композиционных материалов главной трудностью является обеспечение качества поверхностей изделий. Это связано с анизотропией свойств композитов, наличием у них слоистой структуры высоких прочностных характеристик, низкой теплопроводности и высокой твердости наполнителя [2, 3].

В ракетной и аэрокосмической технике вопросам технологического обеспечения качества поверхностного слоя,уделяют большее внимание при изготовлении изделий из волокнистых композитов, при механической обработке которых (лезвийной и, особенно, абразивной) в результате прорезания волокон наполнителя в процессе резания образуется ворс [1].

Данные особенности не позволяют использовать технологии, применяемые при традиционном резании (металлических и неметаллических конструкционных материалов). Процесс резания композитов существенно отличается от резания традиционно используемых материалов. Непременным