Systems. Methods. Technologies 1 (37) 2018

Systems Methods Technologies. A.A. Galinsky et al. Influence of the parameters … 2018 № 1 (37) p. 22-28 26 Рис. 8. Зависимость глубины проплавления от скорости на- плавки ( I = 500 A, U = 35 B) Затем выполнялся рентгенографический анализ макрошлифа наплавленного валика (режим № 3). В качестве главного исследуемого параметра была выбрана глубина проплавления основного металла. Это связано с тем, что на качество наплавленной по- верхности существенно влияет доля участия основно- го металла, которая напрямую зависит от глубины проплавления. Таким образом, для сохранения тре- буемых свойств наплавленного слоя необходимо до- биться минимального перемешивания основного и наплавленного металла. При сравнении опытных данных с расчетными по- лучен следующий результат (табл. 4). Таблица 4 Геометрические параметры валика Номер Ширина шва, мм Глубина проплавления, мм расчетная опытная ошибка, % расчетная опытная ошибка, % 3 21,4 19,5 8,9 6,4 6,7 4,5 7 25,9 27,1 4,4 7,0 7,5 6,7 17 23,1 21,9 5,1 5,8 6,1 5,2 На основе экспериментальных данных были по- строены математические модели, с помощью которых можно определить ширину, глубину проплавления, а также высоту усиления наплавленного валика с доста- точной точностью. Разработанные модели являются адекватными. Ошибка в определении ширины валика не превышает 6,2 %, глубины проплавления — 5,6 %. Полученные зависимости могут быть использованы для расчета размеров валика при наплавке спеченной лентой ЛС-09Х31Н8АМ2 под слоем флюса АН-26 на высоколегированные стали аустенитного класса. Кроме этого, была проведена исследовательская работа по определению влияния ширины наплавочной спеченной ленты на долю участия основного металла в наплавленном слое. Результаты данной работы пред- ставлены ниже [7]. В ходе изучения процесса автоматической наплав- ки электродной спеченной лентой ЛС-09Х31Н8АМ2 под слоем флюса АН-26 была поставлена задача: оп- ределить зависимость между шириной наплавочной ленты и долей основного металла в наплавленном. Доля основного металла в наплавленном γ определя- ется отношением площади проплавления основного ме- талла Fo к площади всего сечения шва, включающего и площадь сечения наплавленной части валика Fп, т. е.: Fп Fo Fo + =γ (5) Рис. 9. Геометрические характеристики наплавленного валика Для проведения эксперимента было изготовлено четыре образца наплавочной ленты толщиной 2 мм и шириной 10, 20, 30, 40 мм. Наплавку образцов произ- водили на пластину толщиной 20 мм из стали марки 12Х18Н10Т. Сила сварочного тока составила 830 А, напряжение на дуге — 30–32 В, скорость наплавки — 0,28 см/с. Наплавочные работы производили с исполь- зованием сварочного трактора ТС-17 и источника пи- тания ВДУ-1202. В ходе проведения эксперимента выявлено, что с увеличением ширины ленты глубина проплавления уменьшается. При малой ширине ленты дуга горит на большей части ее ширины. Местный концентрирован- ный ввод теплоты и высокое давление дуги обеспечи- вают глубокое проплавление основного металла. По мере увеличения ширины ленточного электрода обра- зуется несколько сварочных дуг, поэтому глубина проплавления основного металла уменьшается. Ре- зультаты исследования представлены в табл. 5. Таблица 5 Геометрические параметры наплавленных валиков № образца Ширина наплавочной ленты, мм Высота валика с , мм Ширина валика b в , мм Глубина проплавления h п , мм 1 10 7,2 21 3,1 2 20 6,4 29 2,6 3 30 5,7 41 1,0 4 40 4,5 54 1,2 Определена зависимость доли основного металла в наплавленном γ от ширины наплавочной ленты b л (рис. 10). Рис. 10. Влияние ширины электродной ленты на долю участия основного металла в наплавленном: y — доля участия основного металла; b л — ширина ленты