Агєєва М. В. Розвиток наукових і технологічних основ електродугового наплавлення і зварювання з дією керуючих магнітних полів

Мета роботи - підвищення ефективності процесів електродугового наплавлення та зварювання під флюсом стикових з’єднань електродними дротами з дією зовнішніх керуючих магнітних полів. Об'єкт досліджень - процеси автоматичного електродугового наплавлення та зварювання під флюсом з дією зовнішніх керуючих магнітних полів. Предмет досліджень – вплив параметрів поздовжнього і поперечного магнітних полів на електромагнітні процеси в краплі електродного металу і в рідкому металі зварювальної ванни при електродуговому наплавленні та зварюванні під флюсом з дією зовнішніх керуючих магнітних полів. Методи досліджень: металографічний, сканувальна електронна мікроскопія, мікрорентгеноспектральний аналіз; розрахункові методики: з використанням теорії векторного магнітного потенціалу, моделювання індукції постійного магнітного поля електростатичним полем; експериментальні дослідження: індукції – універсальним тесла метром 43205 з датчиком Хола з базою 0,9х0,9 мм, коефіцієнту розплавлення електродного дроту – методом зважування, показника міцності зварних швів – випробуванням на статичний розтяг, випробування на зношування і стійкості проти термічної втоми наплавлених шарів при підвищених температурах. Розрахунки на основі теорії векторного магнітного потенціалу показали, що при дуговому наплавленні основний вплив на значення індукції поздовжнього магнітного поля в зоні електродної краплі і зварювальної ванни надають магнітні властивості дроту. На основі аналогії електростатичних і магнітостатичних полів та рівнянь для визначення напруженості електростатичного поля встановлено розподіл компонент індукції керуючого магнітного поля в зоні електродної краплі і зварювальної ванни. Вперше встановлені оптимальні параметри керуючих магнітних полів, при яких підвищується коефіцієнт розплавлення дротів і ефективно перемішується рідкий метал у зварювальній ванні, подрібнюється структура валиків та швів і підвищуються їх службові характеристики. Встановлено, що зміцнення поверхонь деталей металургійного обладнання доцільно виконувати наплавленням дротом з дією знакозмінного поздовжнього магнітного поля, що підвищує стійкість металу до термічної втоми у 2 рази і зменшує зношування тертям (при Т = 600ºС) на 20-25%