CC BY
6
УДК 621.791.927.5
Алистратов В.Н., Чигарев В.В.
ВЛИЯНИЕ РЕЖИМА НАПЛАВКИ БРОНЗЫ ПОРОШКОВОЙ ЛЕНТОЙ НА ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ И ПЫЛЕВЫДЕЛЕНИЕ
Перспективным способом упрочнения поверхности деталей металлургического оборудования бронзами является автоматизированная наплавка порошковой лептой под флюсом. Эффективность процесса определяется в .основном возможностью получения необходимого химического состава наплавленного металла, производительностью и санитарно-гигиеническими условиями наплавки, которые в свою очередь зависят от состава порошкового электрода, флюса, особенностей их взаимодействия и режимов наплавки.
В ранее проведенных исследованиях [1], авторами установлено, что количество выделений изменяется в широких пределах в зависимости от состава наплавочных материалов. Однако, для одного и того же состава наплавочных материалов качественный и количественный состав сварочных выделений изменяется в зависимости от параметров режима наплавки.
Величины параметров режима в значительной степени определяют особенности плавления и переноса электродного металла, а также проплавление основного, что сказывается в свою очередь на производительности процесса и доле участия основного металла в наплавленном.
В данной работе исследовано влияние изменения основных параметров режима наплавки на показателя производительности, долю участия основного металла в наплавленном, относительный расход флюса, валовые выделения пыли.
Для наплавки сплава типа хромо-железной бронзы использовалась порошковая лента, состоящая из медной оболочки (медь марки М1) и сердечника. Лента содержала: комплексно-легированной лигатуры 2 %, мрамора 1 %, медного порошка 23 % (коэффициент заполнения 30 %). В состав сердечника вводили алюминиево-магниевый порошок в количестве 2 %, фторопласта 2
Наплавка производилась постоянным током обратной полярности на пластины из меди М, использовался флюс АН-20П. Температура предварительного подогрева 723 К.
При этом изменялись:
- сила тока от 550 до 850 А с шагом 100 А гри постоянных напряжении 32 В и скорости наплавки 15 м/ч;
- напряжение дуги от 28 до 40 В с шагом 4 В при постоянных токе 650 А и скорости наплавки 15 м/ч;
- скорость наплавки от 10 до 40 м/ч при постоянных токе 650 А и напряжении дуги 32
В.
£
Определяли расход ленты вл, вес шлаковое корки Golk., количество наплавленного металла GH, время наплавки т, коэффициенты расплавления и наплавки аР и ан, относительный расход флюса Кф - расчитываемый по формуле (1),
(1)
v л
t
где Golk. - вес шлаковой корки;
■ Ол - вес расплавленной ленты.
Отбор проб воздуха, определение валовых выделений сварочного аэрозоля производили на установке согласно работам [1,2].
Проведенные исследования (рис. 1) показали, что коэффициенты расплавления и наплавки увеличиваются с ростом силы тока и напряжения, что объясняется увеличением мощности дуги. Большие значения коэффициентов в зависимости от силы тока связаны с увеличением
О», а.
гУА'ч
34
32
30
Кф
гУА'ч
34
32
30
28
32 36 •
Напряжение и, В б)
«Ч.а,, г/А*ч
34
32
30
У.% К»
30
20
10
0-.320
0,300
0,280
550 650 750 850 Сила тока I, А
а)
Кф >
У
г \ <*р \а«
г,%
30
Кф
0,320
20 - 0,300
10 10,280
40
У
г \ а» 4
\а«
У>% Л 30
к*
20
0,320
0,300
10 10,280
10 20 30 40
Скорость наплавки V, м/ч В)
Рис.1 - Зависимость коэффициентов расплавления и наплавки, доли участия основного металла и относительного расхода флюса от режима наплавки: а) силы тока; б) напряжения; в) скорости наплавки.
температуры подогрева электрода на вылете проходящим током. Скорость наплавки на производительность практически не влияет.
С ростом силы тока, также как и при наплавке проволоками, растет доля участия основного металла- в наплавленном, однако, в значительно меньшей степени. Это объясняется особенностями плавления порошковых лент. На торце электрода в большинстве случаев горит одна сварочная дуга, которая охватывает только часть торца и перемещается по ленте от одной кромки к другой и некоторое время горит в крайних положениях. Средняя длительность цикла зависит от напряжения дуги, величины и полярности тока [3]. Таким образом, при росте силы тока увеличение давления дуги сопровождается некоторым увеличением ее подвижности. При этом снижается относительный расход флюса
Рост напряжения сопровождается увеличением длины дуги и ее подвижности, что приводит к снижению доли участия основного металла в наплавленном, увеличению относительного расхода флюса
Увеличение скорости наплавки приводит к росту доли участия основного металла, так как, видимо, уменьшается подтекание жидкого металла под дугу. В незначительной степени увеличивается и расход флюса, что связано с увеличением времени взаимодействия флюса с расплавленным металлом.
По результатам экспериментальных данных (рис. 2) можно заключить, что валовые выделения пыли (как и относительный расход флюса) с увеличением силы тока и снижением напряжения уменьшаются практически по линейному закону. Скорость наплавки практически не влияет на валовые выделения.
650 750 850
Сила тока I, А
--\
32 36 40
Напряжение U, В
20 30 40
Скорость наплавки V, ч/ч
Рис 2 - Зависимость общих валовых выделений пыли от режима наплавки: 1 - зависимость от
силы тока; 2 - зависимость от напряжения; 3 - зависимость от скорости наплавки.
Выводы
1. Увеличение параметров режима в диапазоне: ток с 550 А до 850 А и напряжение с 28 В до 40 В пропорционально увеличивает коэффициенты расплавления и наплавки. Растет с увеличением силы тока и доля участия основного металла в наплавленном, что делает повышение силы тока выше оптимальной (600-650 А) нецелесообразным.
2. Увеличение напряжения сопровождается ростом пылевыделения, что делает повышение напряжения выше 32-34 В нецелесообразным.
Перечень ссылок
1. Олейниченко К.А., Олейниченко К. Ак., Араева Л.Ф. Влияние состава керамических флюсов на пыле- и газовыделение при автоматической наплавке // Свароч. пр-во,- 1967,- № 4-С. 47-48.
2. Олейниченко К. А.,Олейниченко К. Ак. Влияние режима наплавки на относительный расход керамических флюсов и пылевыделение // Свароч. пр-во -1969,- № 12,- С. 47-48.
3. Пацкевич И.Р. Рыков A.M. Соловской В.М. Особенности горения дуги при наплавке порошковой лентой//Свароч. пр-во -1971.-№4. - С. 27-29.
I 0,60
550
28
I-10
