Obrabotka Metallov 2011 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (50) 2011 33 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Сварочный порошок, используемый для произ- водства порошковой проволоки, представляет собой смесь порошков определенного гранулометрическо- го состава (минералов, руд, ферросплавов и других металлических порошков) [4]. На основании литера- турного обзора и исследований, проведенных ранее в Институте материаловедения, предварительно был предложен состав проволоки (см. таблицу). Порошковая проволока для подводной сварки про- изводится на установке, представляющей собой про- катный стан с четырьмя клетями (рис. 4). Стальная лента (сталь 20 с размерами 24х0,4 мм) поступает из бобины в первую клеть, где происходит формирова- ние U-образного профиля. Затем профиль заполняется смесью из шлако- и газообразующих компонентов и закрывается во второй клети (формируется внешняя камера). Далее формируется внутренняя камера, кото- рая заполняется смесью из металлического порошка и легирующих элементов. Для уплотнения порошка готовая проволока протягивается через фильеры до получения конечного диаметра 2,8 мм. Коэффициент вытяжки при этом не превышает значения 1,3. Для автоматизированной подводной сварки в ин- ституте материаловедения был изготовлен свароч- ный автомат на базе машины для плазменной резки «Bach – Apolda MultiCut». Созданный автомат по- зволяет определить оптимальные режимы сварки с использованием разрабатываемой проволоки и пред- назначен для сварочных работ под водой на глубине до 250 м. Основными объектами структурных исследо- ваний являлись образцы проволоки, наплавленные на стальную подложку. Наплавка была использо- вана как модельный процесс для анализа качества разработанной проволоки. Для сравнения было выбрано два режима – под водой и на воздухе. Металлографические исследования полученных наплавок проводили на микроскопе Axioplan 2. Измерение микротвердости осуществляли на микротвердомере Виккерса «Struers Duramin» при нагрузке 0,5 Н. Структурные и дюрометрические исследования выполнены совместно с сотрудника- ми Новосибирского государственного техническо- го университета. Внешняя камера Внутренняя камера Компонент Масса, % Компонент Масса, % * Масса, % ** Рутил 45 Железо 30 5 Магнетит 5 Ферромарганец 20 40 Доломит 30 Ферросилиций 15 15 Каолин 10 Рутил 20 20 Кварц 10 Гексафлюорсиликат 10 10 Никель 5 10 * – исходный состав; ** – состав порошка, предложенный на основании проведенных исследований. Состав проволоки Рис. 4. Схема волочильного станка, используемого для производства порошковой проволоки [5]