Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Innovative Technologies in Mechanical Engineering ____________________________________________________________________ 144 сечения. При сварке порошковыми проволоками обеспечиваются более высокие механические свойства металла шва (ударная вязкость, пластичность), чем при сварке сплошной проволокой. Однако плавление и перенос металла при сварке порошковой проволокой имеют специфические особенности [3]. Эффективность защиты расплавленного металла и технологические показатели сварки порошковой проволоки определяются одновременностью плавления металлической оболочки и порошкового сердечника [4]. Исследованию характера плавления порошковой проволоки посвящено значительное число работ [5-9], однако вопросы управления этим процессом изучены недостаточно. Так же высокая стоимость порошковой проволоки требует ее оптимального использования. Поэтому необходимо провести теоретические исследования процессов, происходящих при наплавке и проанализировать результаты. Цель исследования: улучшение технологии наплавки порошковой проволокой путем уменьшения неравномерности плавления оболочки и сердечника. Основные задачи исследования: изучить существующие способы предотвращения негативных явлений в процессе наплавки порошковой проволокой, изучить опыт исследователей по газодинамическому воздействию на капельный перенос при сварке в среде защитных газов проволокой сплошного сечения, проанализировать полученные результаты. Теория и методы Характеристики дуги при сварке порошковой проволокой существенно зависят от состава сердечника, который обладает низкой, по сравнению с металлической оболочкой, электропроводностью. По этой причине активное пятно дуги занимает не всё сечение проволоки, а находится на оболочке или капле расплавленного металла. Сердечник плавится за счет излучения дуги и конвективного теплообмена с расплавленным металлом и разогретыми газами. В связи с этим, при сварке порошковой проволокой, плавление оболочки несколько опережает плавление сердечника. Отставание процесса плавления сердечника от плавления оболочки – нежелательное явление и вызывает ухудшение показателей сварки и снижение эффективности защиты металла от воздуха [3]. На соотношение плавления оболочки и сердечника большое влияние оказывает конструкция проволоки, её состав и режим сварки. Оболочка плавится быстрее, а сердечник может поступать в сварочную ванну, минуя стадию капли. Для выравнивания плавления используют конструкции проволок, в которых часть металлической ленты располагается в полости, образованной оболочкой проволоки [5]. Сложность конструкции оболочки характеризуется коэффициентом формы – К ф . Введение части оболочки внутрь сердечника, обеспечивает более равномерное плавление его и более эффективную защиту металла от воздуха. Повышение производительности и качества сварки можно осуществлять путем варьирования К ф от 0 (трубчатая оболочка) до 1,3 (двухслойная оболочка) [5]. Так же, использование проволоки с повышенным К ф позволяет увеличить долю неметаллической части сердечника, получить более низкое содержание азота в наплавленном металле и повысить производительность сварки. При изготовлении порошковой проволоки сложного сечения не всегда обеспечивается стабильное заполнение проволоки шихтой. Поэтому, несмотря на её определенные преимущества, использование данной проволоки не всегда приветствуется.