Просмотр сведений о научной статье


Обложка номера

№1 2017

Заголовок

Наномодифицирование в процессах сварки и наплавки

Авторы

1П. Ташев, 1Н. Алексиев, 1В. Манолов, 2А.Н. Черепанов

Организации

1Институт металловедения, сооружений и технологий им. академика А. Балевского с центром гидроаэродинамики – БАН
София, Болгария
2Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН
г. Новосибирск, Российская Федерация

Аннотация

Выполнены экспериментальные исследования влияния наномодифицирующих порошков тугоплавких соединений на свойства сварного шва при сварке алюминиевого сплава и наплавке защитного покрытия на стальную пластину. Сварка алюминиевого сплава АМg6 осуществлялась с помощью аппарата для дуговой сварки с неплавящимся (вольфрамовым) электродом – ВИГ-сварка. В качестве модифицирующей добавки использовался наноразмерный порошок тугоплавкого соединения TiCN. Дополнительный электрод (модифицирующая порошковая проволока) изготовлялся с использованием вибрационной шаровой мельницы, в которой была подготовлена смесь из сечки стандартной добавочной проволоки марки АМg6 и нанопорошка TiCN. Смесь помещали в тонкостенный контейнер из сплава АМg6, после чего уплотняли, а затем проводили экструдирование с применением вертикального пресса. В результате были получены проволоки диаметром 3 мм, содержащие соответственно 2 % TiCN и 0,7 % TiCN. Сварку пластин проводили со стандартной добавочной проволокой и с модифицированными проволоками, содержащими TiCN. При наплавке защитного покрытия на сталь использовались пластины толщиной 3 мм из стали S235JR. Они заранее подвергались механической очистке и обезжириванию. Наплавка осуществлялась по методу ВИГ. В качестве материала покрытия применялась стандартная дополнительная проволока DT-SGMo по DIN 8576 с диаметром 1,6 мм. На поверхность проволоки наносилась тонкая пленка, содержащая плакированные хромом наночастицы TiN. Плакирование частиц осуществлено с помощью механохимической обработки в планетарной мельнице. Исследования показали, что при модифицировании нанопорошками имеет место существенное измельчение структуры шва и увеличение его твердости как при сварке алюминиевого сплава, так и при наплавке конструкционной стали.

Ключевые слова

ВИГ-сварка, защитное покрытие, нанопорошки, алюминиевый сплав, стальная пластина, структура, твердость

Список литературы

[1] Крушенко Г. Г., Мишин А. С. Сварка листов из сплава АМг6 прутком, содержащим ультрадисперсные порошки // Сварочное производство. 1995. № 1. С. 2–3.

[2] Балашов Б. А., Крушенко Г. Г., Лепихин А. М. Применение модифицирующего прутка Al–Ti–Be в сварке алюминия и алюминиевых сплавов // Современные проблемы сварочной науки и техники : материалы российской науч.-техн. конф. Ч. I. Пермь, 1995. С. 197–198.

[3] Низкотемпературная плазма. Т. 12. Плазмохимический синтез ультрадисперсных порошков и их применение для модифицирования металлов и сплавов / В. П. Сабуров, А. Н. Черепанов, М. Ф. Жуков и др. Новосибирск : Наука ; Сибирская издательская фирма РАН, 1995. 330 с.

[4] Черепанов А. Н., Афонин Ю. В., Маликов А. Г., Оришич А. М. О применении нанопорошков тугоплавких соединений при сварке и обработке металлов и сплавов // Тяжелое машиностроение. 2008. № 4/2. С. 25–26.

[5] Черепанов А. Н., Овчаренко В. Е. Влияние наноразмерных композиционных порошков на структуру и свойства жаропрочного сплава Inconei 718 // Физика металлов и металловедение. 2015. Т. 116, № 12. С. 1339–1344.

[6] Karaguiozova Z., Manolov V., Tarasov M. Elektroless iron coating on nanosized particles, Tribological Journal BULTRIB, 2011, vol. 2, no. 2, pp. 73–79.

[7] Патент 2429958 Российская Федерация, С2 МПК В 23 К 35/40. Способ изготовления электродной проволоки для сварки алюминиевых сплавов / Крушенко Г. Г. Заявка № 2009131289/02 от 17.08.2009. Бюл. № 27, 2011.



Цитирование данной статьи

Ташев П., Алексиев Н., Манолов В., Черепанов А.Н. Наномодифицирование в процессах сварки и наплавки // Исследования наукограда. 2017. Т. 1. № 1. С. 16-21.