Crack and wear resistance increase at high-speed surfacing with low heat input

Autor: Shchetinin, S. V., Shchetinina, V. I., Koval, О. V., Nikitenko, P. V., Khaled, Elsaed
Jazyk: ruština
Rok vydání: 2019
Předmět:
Zdroj: Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки; № 38 (2019): Вісник ПДТУ. Серія: Технічні науки; 99-104
Вестник Приазовского государственного технического университета. Серия: Технические науки; № 38 (2019): Вестник ПГТУ. Серия: Технические науки; 99-104
Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences; № 38 (2019): Reporter of the PSTU. Section: Technical sciences; 99-104
ISSN: 2225-6733
2519-271X
Popis: Установлены закономерности влияния скорости наплавки и погонной энергии на термический цикл. Разработан способ высокоскоростной наплавки на низкой погонной энергии, обеспечивающий сокращение термического цикла, снижение сварочных напряжений и измельчение микроструктуры, предотвращение образования трещин, повышение трещиностойкости и износостойкости
Опорні валки, які запобігають прогину і поломці робочих валків, працюють в умовах високих питомих тисків і виготовляються з високовуглецевої сталі, схильної до утворення гарячих і холодних тріщин. Тому підвищення тріщиностійкості і зносостійкості є важливою науково-технічною проблемою. Найбільш ефективно підвищення тріщиностійкості шляхом збільшення швидкості наплавлення, при підвищенні якої знижується погонна енергія. Швидкість наплавлення визначає тепловкладення і термічний цикл. З підвищенням швидкості наплавлення внаслідок зниження погонної енергії тепловкладення і максимальна температура зменшуються, швидкість нагріву і охолодження зростає. Пропорційно швидкості зварювання підвищується швидкість кристалізації і зменшується час існування зварювальної ванни в рідкому стані. В результаті зерна не встигають вирости, і забезпечується дрібнозерниста структура. Внаслідок зменшення тепловкладення знижуються зварювальні напруги. Подрібнення мікроструктури і зниження зварювальних напруг підвищують тріщиностійкість наплавленого металу. При високошвидкісному наплавленні на низькій погонній енергії зменшується тепловкладення і енергія, зі зниженням якої внаслідок зменшення міжатомної відстані і збільшення міжатомних сил зв’язків, збереження рівноваги і мінімуму енергії тріщиностійкість наплавленого металу підвищується. Мінімум енергії – максимум якості. Розроблено процес високошвидкісного наплавлення на низькій погонній енергії, який забезпечує зменшення тепловкладення в основний метал і термічного циклу, зниження зварювальних напруг, подрібнення мікроструктури, запобігання утворенню гарячих і холодних тріщин, підвищення тріщиностійкості і зносостійкості опорних валків
The support rolls, which prevent the work rolls from deflection and breakage, operate under high specific pressure conditions and are produced of high carbon steel, prone to hot and cold cracking formation. Therefore better crack and wear resistance increase is an important scientific and technical problem. The most effective way to improve crack resistance is surfacing speed increase at which the heat input decreases. The surfacing speed determines the heat input and thermal cycle. With the welding speed increase due to lower heat input and the maximum temperature decrease, the heating and cooling rates increase. The crystallization rate increases and the lifetime of the weld pool in the liquid state decreases in proportion to the welding speed. As a result, the grains do not have time to grow, and the fine-grained structure is provided. Due to the heat input decrease, welding stresses are reduced. The fine-grained structure and welding stresses reduction result in the weld metal crack resistance increase. In high-speed surfacing with low heat input and energy the decrease of energy results in the weld metal crack resistance increase owing to the interatomic distance decrease and the interatomic bond forces increase. The interatomic bonds nature is electromagnetic. Electrons rotating around a nucleus create microcurrents. The microcurrents of the contacting atoms direction coincides. Microcurrents create magnetic fields of opposite directions, which are mutually destroyed. As a result, electromagnetic compression pressure and interatomic bonds directed toward a smaller magnetic field. Minimum energy means maximum quality. The process of high-speed surfacing which provides less heat input to the base metal, the thermal cycle reduction, welding stresses decrease, fine-grained microstructure, the hot and cold cracking prevention, the crack and wear resistance increase of the support rolls has been developed
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: