Аналіз параметрів механічних керованих коливань в системах переміщення виробу та зварювального інструменту автоматичного устаткування для зварки і наплавлення

Анотація

Виконано короткий аналіз ряду відомих способів і методів поліпшення структури металу наплавленого шару для отримання при дуговому процесі зварювання - наплавлення суттєвого впливу на розміри кристалітів, їх орієнтацію з досягненням дезорієнтації. Частина з цих способів складна, а частина недостатньо ефективна у промисловому застосуванні. В роботі розглянуто спосіб управління структуризацією металу, наплавленого механізованими способами з використанням коливань вироби з регульованими параметрами (частота, амплітуда) з отриманням наплавленого шару з поліпшеними механічними характеристиками і підвищенням продуктивності процесу наплавлення. Розроблена та запропонована для практичного застосування в технологічній практиці методика визначення параметрів коливань, заснована на періодичному зміні тепловкладенням в метал ванни, що призводить до зменшення різниці між температурою плавлення і перегріву рідкої ванни. Адекватність методики розрахунку параметрів коливань підтверджена отриманими результатами. Підтвердження базується на вивченні мікрошліфів наплавлених валиків у порівнянних варіантах (звичайний режим і режим з коливаннями виробу), на яких можна бачити зміни в розмірах кристалітів (їх очевидне зменшення) і їх спрямованості в бік дезорієнтації. Відзначається, що зміна в розмірах кристалітів, їх дезорієнтація веде до істотного поліпшення механічних властивостей наплавленого шару або зварного шва, крім цього, значно (на 30 ... 40%) підвищується ширина наплавленого шару, а це підвищення продуктивності. При веденні наплавлення з коливаннями вироби з ефективно обраними параметрами істотно підвищеними характеристиками зносостійкості. Підвищення міцності та зносостійкості виробів при зварюванні - наплавленні веде до зростання надійності при експлуатації, зокрема без застосування спеціальних матеріалів та електродних дротів. Особливо виділено спосіб наплавлення циліндричних деталей гвинтовою лінією, при цьому вирішується завдання забезпечення суцільного шару наплавлення з урахуванням коливань або виробу або деталі. Розглянуто конструкцію установки з механізмом керованими за частотою і розмахом (амплітудою) коливань вироби в різних напрямках, і загальним алгоритмом функціонування відповідним розглянутої методики, що дозволяє реалізувати запропонований спосіб наплавлення. Високий рівень керування параметрами коливань, швидкодії досягається за допомогою застосування в установці безредукторних комп'ютеризованих електроприводів з кроковими електродвигунами. Розглянутий спосіб наплавлення з коливаннями виробів досить ефективний, але має обмеження за масою і розмірами виробу.