Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 38 себестоимость, высокая производительность, возможность формирования наплавленных поверхностей с большим диапазоном свойств. Наплавка в СО 2 , имеет и недостатки: большие потери электродного материала, снижение усталостной прочности восстанавливаемых деталей. Авторы работ [4-6] предлагают усовершенствовать технологии наплавки. Но для реализации усовершенствованных технологий наплавки необходимо изготовление дорогостоящего оборудования. Что является сдерживающим фактором, ограничивающим широкое применение данных способов. Наплавка в среде защитных газов характеризуется значительным термическим воздействием на деталь, вследствие чего в наплавленном слое содержится значительная доля основного металла. Необходимые свойства металла наплавленного слоя зависят от его химического состава, который, в свою очередь, определяется составом основного и дополнительного металлов и долями их участия в образовании шва. Влияние основного металла на специальные свойства наплавленного слоя тем меньше, чем меньше его доля в формировании слоя. В большинстве случаев желательно иметь в наплавленном слое состав, максимально приближающийся к составу наплавляемого (присадочного) металла, поэтому необходимо стремиться к минимальному проплавлению основного металла, т.е. к уменьшению доли основного металла в металле шва. В связи с этим актуальной задачей является разработка технологии управления геометрией наплавляемого валика. Изучением возможности управления формообразованием шва и ЗТВ при сварке плавящимся электродом занимаются многие ученые. Разработано множество технологий и устройств способствующих управлению формообразованием сварных швов [7]: изменение режимов сварки, наложение импульсов тока, программирование режимов, наложение магнитных полей на сварочную ванну, формирование механических импульсов и вибрации электрода, изменение геометрии электрода, добавление различных химических элементов в состав проволоки, изменение состава защитного газа и т.д. Существуют различные пути управления геометрией шва, но ни один из них не может претендовать на роль универсального подхода к решению проблемы. Цель работы: определить влияние расхода защитного газа на геометрию наплавляемого валика и оценить коэффициенты характеризующие форму наплавленных валиков. Известны работы [8-12], в которых успешно применяется двухструйное сварочное сопло для сварки плавящимся электродом в среде защитных газов, обеспечивая высокие механические свойства сварных соединений. Сварка и наплавка являются родственными процессами. Поэтому стоит предположить, что разработанный способ так же успешно можно применять и для восстановления изношенной поверхности. Методика экспериментального исследования Для сравнительной оценки геометрических параметров наплавляемого валика были проведены эксперименты по наплавке с традиционной (одноструйной) газовой защитой и двухструйной. Выполняли наплавку валика на пластину из стали 45 толщиной 10 мм сварочной проволокой Св-08Г2С диаметром 1,2 мм в смеси газов 82% Ar + 18% CO 2 . Режим сварки: I=195...200 А, вылет электродной проволоки L = 10 мм, расход защитного газа изменяли от 5 до 25 л/мин с шагом 5 л/мин, напряжение дуги U = 25...26 В, скорость сварки V = 5 мм/с. Источники питания Shtorm-Lorch V 50 AC/DС, сварочная установка VD – 1500.