Научная статья на тему 'Влияние режима наплавки бронзы порошковой лентой на производительность и пылевыделение'

Влияние режима наплавки бронзы порошковой лентой на производительность и пылевыделение Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
55
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Алистратов Валерий Николаевич, Чигарев Валерий Васильевич

Исследовано влияние основных параметров режима наплавки хромо-железной бронзы на показатели производительности, долю участия основного металла в наплавленном, относительный расход флюса и валовые выделения пыли. Установлено, что с увеличением силы тока и напряжения, пропорционально увеличиваются коэффициенты расплавления и наплавки. Так как увеличение силы тока сопровождается ростом доли участия основного металла в наплавленном, а увеличение напряжения ростом пылевыделения, то повышение значений этих параметров выше оптимальных нецелесообразно.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Алистратов Валерий Николаевич, Чигарев Валерий Васильевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние режима наплавки бронзы порошковой лентой на производительность и пылевыделение»

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

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.