Автоматическая сварка, 2015, №06



2015 №06 (02)

2015 №06 (04)

---

Автоматическая сварка, № 5-6, 2015, с. 18-25
 

Энергетический подход при анализе режимов микроплазменной порошковой наплавки

А.В. Яровицын

ИЭС им. Е.О. Патона НАНУ. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
Реферат
На основе оценки значения определенного интеграла величины сварочного тока за время горения дуги на изделии предложена новая методика анализа режимов микроплазменной порошковой наплавки. Она реализуется посредством цифровой обработки сигналов с датчиков тока и напряжения с гальванической развязкой от сварочного контура, зарегистрированных с помощью аналогово-цифрового преобразователя. Ее алгоритм позволяет для различных моделей специализированного наплавочного оборудования в условиях варьирования величины сварочного тока и ряда стационарных технологических параметров оценивать количество введенного в анод тепла и соотносить его со склонностью изделий из никелевых жаропрочных сплавов к образованию микро- или макротрещин при сварке плавлением. Установлено, что при ограниченном сварочном токе общие тепловложения микроплазменной дуги в анод пропорциональны объему сварочной ванны и производительности наплавки. На примере многослойной наплавки торца пера лопаток газотурбинных двигателей из сплавов ЖС32 и ЖС26 показано, что оптимизация общего количества введенной тепловой энергии позволяет предотвратить образование микротрещин в таком сварном соединении. Библиогр. 22, рис. 8.
 
Ключевые слова: системы сбора данных; анализ режимов; микроплазменная порошковая наплавка; никелевые жаропрочные сплавы; количество тепла, введенного в анод; склонность к образованию микротрещин при сварке плавлением
 
Поступила в редакцию 15.04.2015
Подписано в печать 27.05.2015
 
1. Статистическая оценка переноса металла и стабильность горения сварочной дуги: Методические рекомендации. – Киев: Ин-т электросварки им. Е.О. Патона, 1988. – 30 с.
2. Критерии оценки стабильности процесса дуговой сварки на постоянном токе / И.К. Походня, И.И. Заруба, В.Е. Пономарев, Н.В. Илюшенко, Т.А. Гвенетрадзе и др. // Автомат. сварка. – 1989. – № 8. – С. 1–4.
3. Методы сравнительной оценки технологических свойств сварочного оборудования и материалов / И.К. Походня, И.И. Заруба, В.Е. Пономарев, В.П. Латанский и др. // Там же. – 1990. – № 5. – С. 1–5.
4. Киревский И.Е., Амосов А.П., Попов В.В. Нарушение стабильности горения сжатой дуги // Свароч. пр-во. – 1997. – № 4. — С. 23–24.
5. Специализированный комплекс для мониторинга процесса сварки / А.Е. Пирумов, И.О. Скачков, С.А. Супрун, С.Ю. Максимов // ПиКАД. – 2007. – № 4. – С 18–19.
6. Akinci Т.C. Time-frequence analysis of the current measurement by Hall effect sensors for electric arc weldingmachine // Mechanica. – 2010. – № 5(85). – р. 66–71.
7. Akinci Т.C., Nogay H.S., Gokmen G. Determination of optimum operation cases in electric arc welding machine using neural network // J. of Mechanical Science and Technology. – 2011. – № 25(4) – P. 1003–1010.
8. Online monitoring, analysis and remote recording of welding parameters to welding diary / А. Lebar, L. Selak, R. Vrabic, P. Butala. // J. of Mechanical Engineering. – 2012(58). – № 7-8. – P. 444–452.
9. Патон Б.Е., Коротынский А.Е., Скопюк М.И. Система оперативного контроля качества сварочного оборудования в процессе его промышленного производства // Автомат. сварка. – 2002. – № 5. – С. 29–31.
10. Ланкин Ю.Н., Рябцев И.А., Соловьев В.Г. Влияние электрических параметров дуговой наплавки порошковой проволокой на стабильность процесса и проплавление основного металла // Там же. – 2014. – № 9. – С. 27–31.
11. Особенности малоамперной аргонодуговой и микроплазменной порошковой наплавки на узкую подложку / А.В. яровицын, К.А. Ющенко, А.А. Наконечный, И.А. Петрик / Там же. – 2009. – № 6. – С. 37–42.
12. Яровицин О.В. Мікроплазмове порошкове наплавлення жароміцних нікелевих сплавів з вмістом ??-фази
45…65 %. Автореф. дис. канд. техн. наук. — Київ.: ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 2009. – 21 с.
13. Технологический семинар Deloro Stellite в Запорожье // Автомат. сварка. – 2010. – № 1. – С. 59–62.
14. Разработка технологии восстановления торцов бандажных полок рабочих лопаток ТВД авиационного двигателя Д18Т методом микроплазменной порошковой наплавки / К.А. Ющенко, В.С. Савченко, А.В. яровицын и др. / Там же. – 2010. – № 8. – С. 25–29.
15. Сорокин Л.И., Лукин В.И, Багдасаров Ю.С. Свариваемость литейных жаропрочных сплавов типа ЖС6 // Свароч. пр-во. – 1997. – № 6. – С. 12–17.
16. Сорокин Л.И. Напряжения и трещины при сварке и термической обработке жаропрочных никелевых сплавов // Там же. – 1999. – № 12. – С. 11–17.
17. Ющенко К.А., Яровицын А.В. Совершенствование технологии восстановления верхней бандажной полки рабочих лопаток авиационного ГТД / цільова комплексна програма НАН України «Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій споруд та машин». Зб. наук. статей за результатами, отриманими в 2010–2012 рр. – Київ: ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 2012. – С. 506–509.
18. Гладкий П.В., Переплетчиков Е.Ф., Рябцев И.А. Плазменная наплавка. – Киев: «Екотехнологія», 2007. – 292 с.
19. Кестер У. Проектирование систем цифровой и смешанной обработки сигналов. – М.: Техносфера, 2010. – 330 с.
20. Измайлов Д.Ю. PowerGraph. Справочник по функциям обработки сигнала. Ч. 2 // ПиКАД. – 2009. – № 2. – С 26–28.
21. Петров Г.Л., Тумарев А.С. Теория сварочных процессов [с основами физической химии]. – М.: Высш. шк., 1967. – 508 с.
22. Яровицын А.В., Новиков С.В. Методическое обеспечение погружного калориметрирования малоамперных дуг // Зб. тезисів до V Всеукр. наук.-техн. конф. молодих вчених та спеціалістів «Зварювання та суміжні технології», ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 27–29 травня 2009 р. – Київ: ІЕЗ ім. Є.О. Патона, 2009. – 124 с.
23. Zhiguo Gao, Ojo O.A. Modeling analysis of hybrid laserarcwelding of single-crystal nickel-base superalloys // Acta Materialia. – 2012. – № 60 – P. 3153–3167.
24. Фрумин И.И. Автоматическая электродуговая наплавка. – харьков: Металлургиздат, 1961. – 421 с.