Експлуатаційні характеристики конструкцій з нікельвмісних сталей при механізованому зварюванні-наплавленні з модифікованою (дозованою) імпульсною подачею електродного дроту

Abstract

UK:Мета роботи. Вивчити та проаналізувати в порівняльному порядку вплив чинників керованого імпульсного процесу подавання електродного дроту на деякі основні механічні характеристики швів та наплавлених валиків в процесах зварювання та наплавлення нікельвмісних сталей. Методи дослідження. Вивчення механічних характеристик швів та наплавлених валиків велося з застосуванням сучасного лабораторного обладнання і відповідних методик. Це дало змогу визначити як параметри імпульсної подачі впливають на характеристики міцності шва та біля шовної зони по всій площині поперечного перерізу шва або наплавленого шару. Детальні характеристики імпульсів подачі визначалися за допомогою аналізатора зварювальних процесів з отриманням осцилограм силових параметрів горіння дуги з їх аналізом, в тому числі з визначенням стабільності протікання дугового процесу для різних типів формування імпульсів руху. Важливим для покращення результатів зварювання є керований характер переносу електродного металу синхронний з імпульсним рухом електрода. Відзначено, витрати енергії при на дуговий процес при імпульсній подачі електродного дроту з зазначенням його зменшення в порівняні з традиційним зварюванням. Експериментальні роботи виконувались з застосуванням спеціального електродного дроту, який використовується зазвичай для зварювання та наплавлення нікельвмісних сталей. Ці процеси здійснювались в захисному середовищі СО2 в автоматичному режимі. Отримані результати. Зважаючі на те, що міцністні характеристик шва є одними з найбільш важлими приділено увагу їх визначенню та аналізу. Характеристики міцності залежть від багатьох параметрів, зокрема теплових характеристик процесу, структури металу шва, наявності неметалічних включень і таке інше. Всі ці чинники вивчалися за допомогою відповідних приладів, та на основі численних порівняльних фото мікроструктур на шлифах поперечного перерізу. З аналізу шліфів виявлено типи отриманих мікрострукт, наявнівсть включень та інше. Візначено, зокрема, що структура метоалу шва при зварюванні з імпульсним рухом електродного дроту суттєво відрізняється від структури від традійного зварювання в бік зменшення включень, більш дрібного зерна та інше, що забезпечує підвищення механічних властивостей шва та біляшовної зони. Наукова новизна. На основі циклу експериментальних досліджень запроновано використання імпульсних алгоритмів руху електродного дроту з визначеними параметрами в автоматичному режимі для зварювання та наплавлення нікельвмісних сталей для забезпечення покращення механічних характеристик швів та наплавлених валиків. Практическая ценность. Визначено, що спосіб зварювання з імпульсною подачею електродного дроту вкерованому варіанті, в тому числі нікельвмісних сталей е ефективним і може широко застосовуватись в промисловості з використанням спеціально розробленого обладнання, яке забезпечує відповідний процес з отриманням більш міцних характеристик. EN: Purpose. To study and analyze in a comparative order the influence of factors of the controlled pulse process of electrode wire supply on some basic mechanical characteristics of seams and welded rollers in the processes of welding and surfacing of nickel-containing steels. Methods of research. The study the mechanical characteristics of seams and welded rollers was carried out using modern laboratory equipment and appropriate techniques. This made it possible to determine how the pulse feed parameters affect the strength characteristics of the weld and near the weld zone over the entire cross-sectional area of the weld or weld layer. Detailed characteristics of feed pulses were determined using a welding process analyzer to obtain oscillograms of power parameters of arc combustion with their analysis, including determining the stability of the arc process for different types of pulses. Important for the improvement of welding results is the controlled nature of the electrode metal transfer synchronous with the pulsed movement of the electrode. It is noted that the energy consumption of the arc process during the pulse supply of the electrode wire with an indication of its reduction compared to traditional welding. Experimental work was performed using a special electrode wire, which is usually used for welding and surfacing of nickel-containing steels. These processes were carried out in a protective environment of CO2 in automatic mode. Results. Due to the fact that the strength characteristics of the weld are among the most important, attention is paid to their definition and analysis. The strength characteristics depend on many parameters, in particular the thermal characteristics of the process, the structure of the weld metal, the presence of non-metallic inclusions and so on. All these factors were studied with the help of appropriate instruments, and on the basis of numerous comparative photos of microstructures on sections of the cross section. The analysis of the sections revealed the types of microstructures obtained, the presence of inclusions and more. It is determined, in particular, that the structure of weld metal in pulsed electrode wire welding differs significantly from the structure of traditional welding in reducing inclusions, finer grains, etc., which improves the mechanical properties of the weld and seam area. Scientific novelty. Based on a series of experimental studies, the use of pulse algorithms for the movement of the electrode wire with certain parameters in automatic mode for welding and surfacing of nickel-containing steels to improve the mechanical properties of seams and welded rollers. Practical value. It is determined that the method of pulse welding of electrode wire to the controlled variant, including nickel-containing steels is effective and can be widely used in industry using specially designed equipment that provides a suitable process with stronger characteristics.