OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 1 2026 279 MATERIAL SCIENCE Состав легирующей пасты Composition of alloying paste № / No. Графит (масс. %) / Graphite (wt. %) Хром, Cr2О3 (масс. %) / Chromium, Cr2O3 (wt. %) 1 10 90 2 15 85 3 20 80 верхностного слоя металла был реализован постоянный режим по силе тока и напряжению. Формирование защитной атмосферы обеспечивалось непрерывной подачей аргона в зону формирования дуги. Геометрия сварочной ванны способствовала полному переплаву подложки с нанесенной пастой. Диаметр электрода во всех экспериментах составлял 2,4 мм, расход аргона – 12 л/мин, расстояние между соплом горелки и поверхностью с нанесенной обмазкой – 3…5 мм. Смесь газов состояла из 90 % аргона и 10 % СО2. Смешивание газов осуществляли стандартным смесителем. Параметры тока и напряжения снимали регистратором параметров аргонодуговой сварки РАДС01. Микроструктуры полированных и травленых поперечных сечений образцов наблюдались с использованием оптического микроскопа (ОМ) и сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) Tescan Vega. После вышеописанных процессов образцы были вырезаны перпендикулярно обработанной поверхности, поперек полученных треков. Образцы поперечных сечений легированных слоев для наблюдения в ОМ и СЭМ были подготовлены в плоскости, перпендикулярной направлению сканирования. Затем были выполнены металлографические исследования. Образцы полировались с использованием абразивной бумаги различной зернистости и, наконец, с нанесением Al2O3. Профили микротвердости по исследуемым слоям определялись в полированных сечениях образцов. Микротвердость измерялась методом Виккерса. Испытания проводились при нагрузке Р = 0,1 кгс (около 0,981 Н). Характерные дифракционные кристаллические плоскости образцов были изучены с помощью рентгеновского дифрактометра X’Pert PRO (XRD, Нидерланды), при различных параметрах процесса обработки. При измерении FWHM использовалось излучение Cu-Kα, рабочее напряжение составляло 40 кВ, рабочий ток – 40 мА, диапазон углов сканирования – 5…80°. Испытания на абразивный износ проводили по закрепленному абразиву согласно регламенту ГОСТ 17367–71. Результаты исследований На первом этапе исследований были измерены напряжения в сварочной дуге с чистым аргоном и с добавлением углекислого газа. Сварочная дуга, горящая в аргоне, характеризуется мягкой, эластичной формой при относительно низком напряжении (примерно 16…21 В) в диапазоне силы сварочного тока 50…100 А (рис. 1). Увеличение доли активного газа CO2 в размере 5…10 % повышает напряжение дуги, делает ее более жесткой и увеличивает глубину проплавления. Видно, что при постоянном токе напряжение дуги растет с повышением содержания гелия, а кривая «напряжение-ток» дуги смещается вверх. С увеличением расхода активного газа CO2 в смеси напряжение на дуге растет (рис. 1, б). Этот факт связан с высокой теплопроводностью CO2 и необходимостью более высоких напряжений при той же интенсивности тока для инициирования и стабилизации дуги. При использовании газовой смеси максимальная температура повышается [1, 2], увеличивается тепловая мощность дуги (рис. 1, в, г). Это связано с тем, что удельная теплоемкость смеси Ar-CO2 выше, чем у чистого аргона [13–18]. На рис. 2 представлены результаты изменения глубины воздействия при использовании чистого аргона и смеси с углекислым газом. Видно, что общая глубина воздействия на поверхностный слой возрастает с добавлением углекислого газа в смесь (погрешность измерения глубины составила 0,2 мм). Толщина легированного слоя варьируется от 150 до 1000 мкм. Разница в толщине легированного слоя, несмотря на использо-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1