Investigation of changes in geometrical parameters of GMAW surfaced specimens under the influence of longitudinal magnetic field on electric arc

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 1 2024 6 ТЕХНОЛОГИЯ Исследование изменения геометрических параметров образцов, наплавленных методом GMAW при воздействии на электрическую дугу продольного магнитного поля Вадим Куц a, Алексей Олешицкий b, Александр Гречухин c, *, Игорь Григоров d Юго-Западный государственный университет, ул. 50 лет Октября, 94, г. Курск, 305040, Россия a https://orcid.org/0000-0002-3244-1359, kuc-vadim@yandex.ru; b https://orcid.org/0000-0002-1097-8323, oav46@yandex.ru; c https://orcid.org/0000-0003-2037-6905, agrechuhin@mail.ru; d https://orcid.org/0000-0001-6207-8194, grighorov.ighor@mail.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2024 Том 26 № 1 с. 6–21 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.1-6-21 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.791.92 История статьи: Поступила: 28 ноября 2023 Рецензирование: 07 декабря 2023 Принята к печати: 28 декабря 2023 Доступно онлайн: 15 марта 2024 Ключевые слова: Электрическая дуга Аддитивные технологии Наплавление Отклонение Геометрические параметры Магнитное поле Работа выполнена в рамках реализации программы развития ФГБОУ ВО «Юго-Западный государственный университет» проекта «Приоритет 2030». АННОТАЦИЯ Введение. В работе представлены результаты исследования процесса аддитивного формообразования электрической дугой с аксиальной подачей стальной присадочной проволоки в среде защитных газов (технология GMAW) при дополнительном воздействии на электрическую дугу внешнего продольного магнитного поля. Цель работы: экспериментальное исследование влияния продольного магнитного поля при аддитивном формообразовании электрической дугой с аксиальной подачей присадочной проволоки из конструкционных сталей в среде защитных газов на изменение геометрических характеристик наплавляемых слоёв. Методы исследования. Изготовление образцов выполнялось на 5-координатной аддитивной установке, созданной на базе станка с ЧПУ. Параметры режима наплавки: напряжение 17,5 В; ток 55 А; проволока диаметром 1,2 мм; материал проволоки Св-08Г2С; скорость подачи проволоки 2267 мм/мин; ориентировочный диаметр валика 3,0 мм; длина валика 50 мм; количество проволоки на один валик 312,5 мм; количество слоев при наплавке стенки – пять; режим работы магнита: переменный ток с частотой 50 Гц; напряжение 30 В; измеренная магнитная индукция 5,7 мТл; начальная высота магнита над подложкой 10 мм; вылет электрода 10 мм; защитный газ – сварочная смесь CO2-Ar; давление газа (расход) 0,15 МПа. Результаты и обсуждение. Проведенное экспериментальное исследование показало, что воздействие продольного магнитного поля статистически значимо повлияло на изменение размеров единичных наплавляемых слоёв, а именно вызвало увеличение их ширины на 34,1 % с рассчитанным показателем значимости, близким к нулю, и уменьшение высоты на 20,2 % с рассчитанным показателем значимости 2,7⋅10–5; статистически значимо повлияло на изменение габаритных размеров образцов, состоящих из пяти слоёв, а именно ширина образцов увеличилась на 11,2 % c рассчитанным показателем значимости 4,3⋅10–3, а высота образцов уменьшилась на 10,3 % c рассчитанным показателем значимости 6,3⋅10–5; не оказало статистически значимого влияния на изменение величины отклонения от прямолинейности в вертикальном направлении для боковых стенок образцов c рассчитанным показателем значимости 0,3277; не оказало статистически значимого влияния на изменение погрешности ширины стенок образцов c показателем значимости 0,098. Для цитирования: Исследование изменения геометрических параметров образцов, наплавленных методом GMAW при воздействии на электрическую дугу продольного магнитного поля / В.В. Куц, А.В. Олешицкий, А.Н. Гречухин, И.Ю. Григоров // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2024. – Т. 26, № 1. – С. 6–21. – DOI: 10.17212/1994-6309-2024-26.1-6-21. ______ *Адрес для переписки Гречухин Александр Николаевич, к.т.н., доцент Юго-Западный государственный университет, ул. 50 лет Октября, 94, 305040, г. Курск, Россия Тел.: 8 (47122) 2-26-69, e-mail: agrechuhin@mail.ru Введение В настоящее время широкое применение нашли технологии аддитивного производства изделий, основанные на плавлении исходного материала, среди которых можно выделить технологию GMAW, или технологию аддитивного производства электрической дугой с аксиальной подачей присадочной проволоки из различных металлических материалов в среде защитных газов. Эта технология характеризуется высокой производительностью формирования изделий и обладает широкой универсальностью, что объясняет большой интерес к ее применению в различных отраслях промышленности и является основной причиной большого количества научных работ в этой области [1–7]. Основными факторами, сдерживающими расширение области

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1