Макаренко Н. О. Розвиток наукових і технологічних основ плазмового зварювання і наплавлення плавким і неплавким електродами

Об'єкт дослідження - процеси плазма-ТІГ зварювання і плазма-МІГ наплавлення порошковим дротом. Предмет дослідження - енергетичні особливості плазма-ТІГ і плазма-МІГ процесів, розподіл теплової енергії, характер плавлення електроду, формування наплавлювального шару, визначення вмісту порошкових дротів для плазма-МІГ наплавлення і вимог до плазмотронів. Методи дослідження - синхронне осцилографування і швидкісна кінозйомка (дослідження вольт-амперних характеристик, шунтування плазмової дуги, процесу плавлення плавкого електроду і стійкості неплавкого електроду); математичне моделювання (вивчення теплового процесу в порошковому дроті при плазма-МІГ способі); калориметричні виміри теплових втрат у вузлах плазмотронів і в зварювальних зразках; кількісна макро- і мікроскопія (розміри структурних зон); оптична мікроскопія (мікротвердість структурних складових); апаратурний добір проб ТСЗА і ГСЗА (визначення впливу робочих режимів плазмових процесів зварювання і наплавлення на їх екологічність). Дисертаційнаробота присвячена розробці наукових і технологічних основ плазмових процесів зварювання і наплавлення плавким і неплавким електродами, принципам побудови пристроїв для їх практичної реалізації. Сукупність наукових положень і технічних розробок, представлених у дисертації, складає рішення важливої науково-прикладної проблеми створення високоефективних способів плазмової обробки матеріалів, що дозволяє шляхом розробки і впровадження ефективних заходів щодо удосконалювання технологічних процесів виготовлення різних деталей, включаючи застосування оптимальних (форсованих) параметрів режимів зварювання (наплавлення) і параметрів легування плавкого електроду, досягти істотного підвищення якості виробів і їх експлуатаційної довговічності з одночасним підвищенням продуктивності процесу. Досліджено фізичні процеси в плазмовій дузі, яка горить у середовищі аргону. За допомогою розробленої методики визначені термічні цикли при плазма-МІГ процесі. Визначено сумарну залежність густин теплових потоків від плазмової дуги ідуги плавкого електроду з метою регулювання тепловкладення у виріб шляхом вибору необхідних для оптимального попереднього підігріву поверхні параметрів режиму наплавлення. Встановлено закономірності саморегулювання довжини дуги плавкого електроду при плазма-МІГ наплавленні порошковою плющенкою із застосуванням розробленого двоанодного плазмотрону. Проведено промислове впровадження розробок. Фактичний економічний ефект склав понад 1,3 млн. грн.