Геометрия переплавов

  Геометрия полученных поверхностных переплавов исследовалась на поперечном-сечении, перпендикулярном продольной оси переплавов (рис. 1). Образцы были вырезаны на металлографическом отрезном станке Labotom 3 марки Struers с использованием отрезного-диска Supra TRD 15 при- линейной скорости перемещения кромки колеса 37,2 мс. Колесо продвигалось со скоростью около 10 мм/мин через несколько интервалов. В процессе вырезки образцов круг интенсивно охлаждали водой. Поверхности образцов, выбранные для наблюдений, были/- подготовлены абразивной бумагой с зернистостью 150, 500 и, наконец, 1000 при скорости вращения полировальной тарелки 150 об \/ мин. В процессе подготовки образцов наждачная бумага смачивалась струей воды.

  переплавки проводились с помощью оптического микроскопа NEOPHOT 2, оснащенного видеокамерой VIDEOTRONIC CC20P, с использованием усовершенствованной системы захвата и анализа изображений Multiscan v. 08. Ширина w и глубина h переплавленных участков были измерены. Принятая методика позволяла считывать значения параметров w и h с точностью до 0,01 мм.  

  Результаты или измерения геометрии переплава (ширина и глубина), а также расчетные значения тепловой эффективности и эффективности плавки представлены в таблице 1.  

  На основании полученных результатов испытаний установлено, что с увеличением силы электрического тока и уменьшением скорости сканирования электрической дуги увеличивается как ширина, так и глубина поверхностных переплавов. Наибольшая ширина w 17,8 мм и глубина h 3,2 мм была получена при силе электрического тока I=300 А и скорости сканирования vS=200 мм=min. Наименьшая ширина w=3,5 мм и глубина переплава h/0,7 мм была получена при силе электрического тока I=100 А и скорости сканирования vS=800 мм=min.=/ 

 В принятом диапазоне параметров процесса GTAW ширина переплава более чувствительна к изменению силы тока, чем к изменению скорости сканирования электрической дуги. Любое изменение технологических параметров, характеризующих технологию поверхностного переплава отливок из сплава МАР М509, приводит к значительным различиям в термической эффективности и эффективности плавления процесса. Более высокая сила тока и более низкая скорость сканирования электрической дуги приводят к увеличению количества тепла, выделяемого в электрической дуге. Соответственно, увеличивается количество тепла, поглощаемого разогретой отливкой. Скорость увеличения количества тепла, улавливаемого отливкой, связанная с увеличением силы тока, ниже, чем соответствующая скорость увеличения количества тепла, выделяемого в электрической дуге. Эффект - снижение теплового КПД. Увеличение силы тока и скорости сканирования электрической дуги приводит к повышению эффективности плавки. Более высокая сила тока означает более высокую энергию электрической энергии, а более высокая скорость сканирования сокращает продолжительность процесса переплава и, следовательно, тепловые потери, связанные с нагревом образца до температуры чуть ниже температуры плавления, меньше. --

Полученные результаты позволили определить взаимосвязь между термическим КПД, КПД плавления и геометрическими параметрами переплавов с одной стороны и технологическими параметрами с другой - процесс переплавки. Связь между тепловым КПД, с одной стороны, и силой тока, и скоростью сканирования электрической дуги, с другой, описывается формулой:   η

0,0006 · I -=0,0004 · vs0,57 (3) +Статистические параметры уравнения:

R0,98 ; R=20,96;=F

 242.1; Δ=η0,018; α=0,05. =Взаимосвязь между эффективностью плавления с одной стороны и силой тока и скоростью сканирования электрической дуги

onдругой описывается формулой:η

m 0,0007 ·I= 0,0004 ·vs+– 0.19 (4) Статистические параметры уравнения:

R0,92; R=20,86;=F

 53.5; Δ=ηm0,041;α=0,05. =Взаимосвязь между шириной переплава с одной стороны и силой тока и скоростью сканирования электрической дуги

onдругой описывается формулой:w

 0,04 ·I=– 0.008 · vs4.28 (5) +Статистические параметры уравнения:

R0,96; R=20,92;=F

 103.1; Δ=w1,05 мм; α=0,05. =Взаимосвязь между глубиной переплава с одной стороны и силой тока и скоростью сканирования электрической дуги

onдругой описывается формулой:h

 0,009 ·I=– 0.0013 · vs0.69 (6) +Статистические параметры уравнения:

R0,99;R=20,98;=F

 730.4; Δ=h0,08; α=0,05. =Полученные формулы, характеризующиеся высокими значениями статистических коэффициентов, могут быть эффективно использованы в производственной практике для оценки термического КПД и эффективности плавления в процессе поверхностного переплава отливок из

MAR Сплав М509 и геометрия полученных схем переплава на основе технологических параметров процесса поверхностного переплава, проводимого методом GTAW.-

\\ п \\ п