Міронова М. В. Підвищення ефективності процесу електродугового наплавлення у подовжньому магнітному полі

Об'єкт дослідження - технологічний процес дугового наплавлення під флюсом у подовжньому магнітному полі (ПДМП) при використанні феромагнітних електродних і основних матеріалів. Мета - підвищення ефективності технологічного процесу дугового наплавлення під флюсом при дії керуючого ПДМП. Методи - експериментальні з використанням стандартних методик (осцилографічні, металографічні та ін.). Математичне і фізичне моделювання процесів в краплі і рідкому металі зварювальної ванни при наплавленні в ПДМП, а також дослідження методом зондів розподілу газодинамічного тиску дуги; метод математичної обробки з використанням програми Microsoft Excel. Новизна - обґрунтовано і експериментально підтверджено, що при дуговому наплавленню з використанням ПДМП крапля на торці електромагнітного електроду обертається під дією електромагнітної сили від взаємодії осьової компоненти щільності струму в краплі з радіальною компонентою індукції ПДМП. Розроблена математична модель поведінки краплі на торці електрода, яка дозволила визначити оптимальні параметри ПДМП, що забезпечують видалення краплі і підвищення коефіцієнта розплавлення електрода при дуговому наплавленні; результати -установлено, що при наплавленні з використанням змінного ПДМП частотою 50 Гц спостерігається підвищення продуктивності розплавлення електрода. Коефіцієнт розплавлення електрода в ПДМП залежить від магнітних властивостей матеріалу електрода, зростаючи при збільшенні магнітної проникності матеріалу. Зменшення проплавлення основного металу при дуговому наплавленні під флюсом пояснюється не тільки зміною в розподілі тиску дуги, але і гальмуючою дією цього поля на потоки рідкого металу в зварювальній ванні. Для ефективного перемішування рідкого металу в зварювальній ванні і підвищення службових характеристик наплавленого металу при дуговому наплавленні під флюсом з використанням електродів і виробів з феромагнітних матеріалів рекомендується використовувати змінне ПДМП частотою близько 2…5 Гц і індукцією близько 60…100 мТл. Ступінь впровадження - розроблена і упроваджена на ЗАО "Гідромаш" технологія електродугового наплавлення з використанням керуючого ПДМП зношених деталей автодорожньої техніки у вигляді тіл обертання (роликів), що дозволяє підвищити продуктивність процесу наплавлення на 25 %, економія електричної енергії склала 20-25 %.; фактичний річний економічний ефект - 58199 грн. Сфера використання - машинобудівні підприємства і ремонтно-механічні заводи України.