39 / 530
Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3
Инновационные технологии
в машиностроении
____________________________________________________________________
39
Результаты и обсуждение
На полученных сварных образцах провели измерение геометрических размеров
сварных швов (е – ширина шва, g – усиление шва, h – глубина проплавления). На основании
полученных данных произвели расчет коэффициентов характеризующих форму
наплавленных валиков: коэффициент формы сварного шва Ψф, коэффициент формы
проплавления Ψпр, коэффициент выпуклости шва Ψв (табл. 1).
Таблица 1
Коэффициенты геометрических параметров сварных швов
Расход
защитного газа
Q, л/мин
Одноструйная газовая защита
Двухструйная газовая защита
Ψф = e / t Ψпр = e / h Ψв = e / g Ψф = e / t Ψпр = e / h Ψв = e / g
5
1,72
3,33
3,57
1,75
3,33
3,7
10
1,69
3,33
3,44
1,92
3,66
4,07
15
1,96
4
3,84
2,4
5,5
4,23
20
1,92
4
3,57
2,60
6
4,61
25
1,92
4
3,70
2,8
6,7
4,80
Значение коэффициента формы шва Ψф обычно лежит в пределах от 0,72 до 3. Для
обоих способов наплавки данный коэффициент находится в пределах нормы.
Значения коэффициента формы проплавления Ψпр должны лежать в диапазоне 0,8–
4,0. При большем значении – получаются широкие швы с малой глубиной проплавления.
Это является положительным моментом в отношении наплавки.
При сварке с двухструной газовой защитой значения коэффициента формы
проплавления Ψпр>4 и находятся в пределах от 5,5 до 6,7 при расходе защитного газа Q=15,
20, 25 л/мин. С увеличением расхода газа при двухструйной газовой защите (в условиях
данного опыта), уменьшается проплавление основного металла. Этим успешно можно
пользоваться на практике, по необходимости регулируя долю основного металла в
наплавленном слое.
Значения коэффициента выпуклости Ψв должны составлять не более 7–10. Чем
меньше значение, тем шов будет более узкий и высокий с резким переходом от основного
металла к металлу шва. Для сварки с двухструйной газовой защитой данный коэффициент
несколько выше, что характеризует более плавный переход.
Выводы
По результатам проведенных исследований установлено, что расход защитного газа
оказывает существенное влияние на геометрию наплавляемого валика. Расчет
коэффициентов характеризующих форму наплавленных валиков подтвердил влияние
расхода защитного газа на формирование наплавленного слоя, особенно при двухструйной
газовой защите. Газодинамическое управление формообразованием и геометрией сварного
шва имеет большое практическое значение и дает возможность повысить качество
наплавляемого слоя без дополнительных затрат.