ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 4 2025 98 ТЕХНОЛОГИЯ проплавления из-за комбинированного эффекта, обратного эффекта Марангони и сужения дуги, тем самым уменьшая угловую деформацию сварных соединений. Кроме того, флюс SiO2 облегчал проплавление корневого прохода. Трудность растворения оксида алюминия приводит к отсутствию сужения дуги, поэтому в случае Al2O3 наблюдается неглубокий сварной шов. Другое исследование было проведено в [16] на нержавеющей стали с флюсами SiO2, TiO2, Cr2O3 и CaO. В данной работе отмечено, что флюс SiO2 оказывает наиболее значительное влияние на проплавление, и предложен механизм сжатия дуги для более глубокого проплавления. Авторы работ [16–22] проанализировали микроструктуру, механические свойства и коррозионную стойкость сварных соединений A-TIG, что выявило механизм улучшения микроструктуры сварных соединений A-TIG. В работах [5–9, 18–22] провели разработку и оптимизацию состава композитного активатора на основе наночастиц, что дополнительно прояснило связь между активатором и формированием и качеством сварного шва. Во многих работах [4–16] показано, что большинство активаторов могут значительно сжимать дугу и увеличивать глубину проплавления, а также уменьшать ширину сварного шва. Согласно исследованиям [17–22], не все так однозначно по вопросу, что течение за счет эффекта Марангони расплавленной ванны служит основной причиной увеличения проплавления, но при этом сжатие дуги не является неизбежным явлением A-TIG. Некоторые активаторы могут сжимать дугу, в то время как другие не влияют на состояние дуги. Однако сжатие дуги неизбежно приведёт к увеличению плотности энергии дуги. Влияние активирующих флюсов Cr2O3, TiO2, SiO2, Fe2O3, NaF и AlF3 по отдельности и в виде бинарных флюсов типа SiO2-TiO2 исследовалось во многих статьях [5–29], где в качестве критерия оценки выступала глубина проплавления. При этом отмечается в одних случаях положительное влияние активирующих флюсов (особенно оксидов) на глубину проплавления (увеличение на 40–50 %) [15–25], а в других случаях, наоборот, незначительное влияние [4, 5, 30–38]. Такое положение связано с тем, что в большинстве работ [15–39] рассмотрены различные условия ведения сварочного процесса (сила тока, напряжение на дуге, скорость сварки, толщина покрытия, тип связующего вещества при приготовлении флюса, дисперсность частиц флюса и др.). Все эти факторы, как отмечают авторы [1, 2], будут влиять на проплавляющую способность сварочной дуги и, как следствие, на оценку эффективности и применения активирующего флюса. Цель работы – провести оценку проплавляющей способности при сварке A-TIG с использованием оксидных флюсов TiO2 и SiO2 на углеродистых и низколегированных сталях. Для достижения данной цели в процессе исследования решались следующие задачи: ● определение технологических параметров процесса сварки A-TIG с использованием оксидных флюсов TiO2 и SiO2 (сила тока, толщина покрытия, скорость сварки), влияющих на проплавляющую способность; ● проведение металлографических исследований сварных швов при сварке A-TIG с использованием оксидных флюсов TiO2 и SiO2; ● проведение визуализированных исследований процесса с фотофиксацией отдельных стадий процесса. Методы и материалы исследований Для проведения экспериментов использовали пластины из стали Ст3 размерами 5500×100 мм и толщиной 3, 5, 8, 10, 12, 25 мм, а также из низколегированной стали 09Г2С. Сварочные испытания включали в себя применение однокомпонентных флюсов в виде порошков оксидов (TiO2, SiO2) фракцией 40, 80 мкм (производитель ООО «Реал-Дзержинск», РФ). Компоненты измельчали в керамической ступке и затем просеивали через лабораторное сито с размером ячеек 0,056 мм. Перед нанесением компонент смешивали с быстроиспаряющейся жидкостью (ацетоном) для получения густой взвеси. Приготовленный таким образом флюс наносили на поверхности пластин кистью. Этот способ нанесения активирующего флюса в настоящее время используется во всех исследованиях, касающихся процесса A-TIG. Применялся также лак и скотч. Для достижения одинаковой толщины флюса и минимизации влияния этого фактора на результаты испытаний плотность пасты всегда была одинаковой. Толщиномером ТП-34 на ос-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1