Оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами
Совместно ИЭС им. Е. О. Патона, Китайско-Украинский институт сварки им. Е. О. Патона и ООО «НПЦ «ПЛАЗЕР» разработано оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки лентами. Исследовано влияние тока, напряжения и скорости наплавки, а также величины зазора между лентами на стабиль...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Автоматическая сварка |
|---|---|
| Datum: | 2017 |
| Hauptverfasser: | , , , , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russian |
| Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2017
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148910 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами / И.А. Рябцев, А.А. Бабинец, В.Н. Коржик, А.И. Ситко, Чжан Юнпэй // Автоматическая сварка. — 2017. — № 8 (766). — С. 55-60. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-148910 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Рябцев, И.А. Бабинец, А.А. Коржик, В.Н. Ситко, А.А. Чжан Юйпэн 2019-02-19T09:14:31Z 2019-02-19T09:14:31Z 2017 Оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами / И.А. Рябцев, А.А. Бабинец, В.Н. Коржик, А.И. Ситко, Чжан Юнпэй // Автоматическая сварка. — 2017. — № 8 (766). — С. 55-60. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. 0005-111X DOI: https://doi.org/10.15407/as2017.08.07 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148910 621.791.927.93 Совместно ИЭС им. Е. О. Патона, Китайско-Украинский институт сварки им. Е. О. Патона и ООО «НПЦ «ПЛАЗЕР» разработано оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки лентами. Исследовано влияние тока, напряжения и скорости наплавки, а также величины зазора между лентами на стабильность электрошлакового процесса, геометрические размеры наплавленных валиков и долю основного металла в наплавленном металле. В экспериментах были использованы нержавеющие ленты ESAB 309LNb ESW сечением 0,5?60 мм и флюс ESAB OK 10.10. О пределена область режимов наплавки двумя лентами, при которых обеспечивается высокая производительность и устойчивый электрошлаковый процесс с хорошим формированием наплавленного и минимальным проплавлением основного металла в пределах 7…9 %: Iн = 1400…1500 A; Uн = 32…33 В ; vн = 14…17 м/ч; зазор между лентами — 16 мм. Механические свойства металла, наплавленного на этих режимах лентами ESAB 309LNb ESW под флюсом ESAB OK 10.10, находятся на уровне механических свойств стали 309LNb. Полученные результаты могут быть использованы при выборе или разработке материалов и технологий антикоррозионной наплавки деталей энергетического и химического оборудования. Спільно ІЕЗ ім. Є. О. Патона, КУІЗ ім. Є. О. Патона та ТОВ «НВЦ «ПЛАЗЕР » розроблено обладнання і технологію антикорозійного електрошлакового наплавлення стрічками. Досліджено вплив струму, напруги та швидкості наплавлення, а також величини зазору між стрічками на стабільність електрошлакового процесу, геометричні розміри наплавлених валиків і частку основного металу в наплавленому металі. В експериментах були використані нержавіючі стрічки ESAB 309LNb ESW перетином 0,5?60 мм і флюс ESAB OK 10.10. Визначено область режимів наплавлення двома стрічками, при яких забезпечується висока продуктивність і стійкий електрошлаковий процес з хорошим формуванням наплавленого і мінімальним проплавленням основного металу в межах 7...9 %: Iн = 1400...1500 A; Uн = 32...33 В ; vн = 14...17 м/ч; зазор між стрічками — 16 мм. Механічні властивості металу, наплавленого на цих режимах стрічками ESAB 309LNb ESW під флюсом ESAB OK 10.10, знаходяться на рівні механічних властивостей сталі 309LNb. Отримані результати можуть бути використані при виборі або розробці матеріалів і технологій антикорозійного наплавлення деталей енергетичного та хімічного обладнання. The E.O. Paton Electric Welding Institute together with the E.O. Paton Chinese-Ukrainian Institute of Welding and the SPC «PLAZER» developed the equipment and technology for anticorrosion electroslag surfacing applying strips. The effect of current, voltage and surfacing speed as well as the gap between the strips on the stability of electroslag process, geometric dimensions of deposited beads and volume of base metal in the deposited one were investigated. In the experiments the stainless strips ESAB 309LNb ESW with the cross-section of 0.5x60 mm and the flux ESAB OK 10.10 were used. The range of modes of surfacing by two-strip was determined, providing a high efficiency and a stable electroslag process with a good formation of deposited metal and a minimal penetration of the base one in the ranges of 7...9%: Is = 1400...1500 A; Us = 32...33 V; vs = 14...17 m/h; the gap between the strips is 16 mm. The mechanical properties of the metal deposited at these modes applying the strips ESAB 309LNb ESW under the flux ESAB OK 10.10 are at the level of mechanical properties of steel 309LNb. The obtained results can be used in selection or development of materials and technologies for anticorrosion surfacing of parts of power and chemical equipment. Работа выполнена при поддержке программы иностранных консультантов № WQ20124400119, Инновационной исследовательской команды провинции Гуандун (КНР) № 201101C0104901263, а также научно-исследовательских проектов КНР: № 2013B050800032 «Исследование и применение высокоэффективного сварочного оборудования для дуговой сварки» и № 201508030023 «Разработка технологии сварки под флюсом». ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Автоматическая сварка Производственный раздел Оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами Устаткування і технологія антикорозійного електрошлакового наплавлення двома стрічками Equipment and technology of anti-corrosion electroslag surfacing applying two strips Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами |
| spellingShingle |
Оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами Рябцев, И.А. Бабинец, А.А. Коржик, В.Н. Ситко, А.А. Чжан Юйпэн Производственный раздел |
| title_short |
Оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами |
| title_full |
Оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами |
| title_fullStr |
Оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами |
| title_full_unstemmed |
Оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами |
| title_sort |
оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами |
| author |
Рябцев, И.А. Бабинец, А.А. Коржик, В.Н. Ситко, А.А. Чжан Юйпэн |
| author_facet |
Рябцев, И.А. Бабинец, А.А. Коржик, В.Н. Ситко, А.А. Чжан Юйпэн |
| topic |
Производственный раздел |
| topic_facet |
Производственный раздел |
| publishDate |
2017 |
| language |
Russian |
| container_title |
Автоматическая сварка |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Устаткування і технологія антикорозійного електрошлакового наплавлення двома стрічками Equipment and technology of anti-corrosion electroslag surfacing applying two strips |
| description |
Совместно ИЭС им. Е. О. Патона, Китайско-Украинский институт сварки им. Е. О. Патона и ООО «НПЦ «ПЛАЗЕР» разработано оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки лентами. Исследовано влияние тока, напряжения и скорости наплавки, а также величины зазора между лентами на стабильность электрошлакового процесса, геометрические размеры наплавленных валиков и долю основного металла в наплавленном металле. В экспериментах были использованы нержавеющие ленты ESAB 309LNb ESW сечением 0,5?60 мм и флюс ESAB OK 10.10. О пределена область режимов наплавки двумя лентами, при которых обеспечивается высокая производительность и устойчивый электрошлаковый процесс с хорошим формированием наплавленного и минимальным проплавлением основного металла в пределах 7…9 %: Iн = 1400…1500 A; Uн = 32…33 В ; vн = 14…17 м/ч; зазор между лентами — 16 мм. Механические свойства металла, наплавленного на этих режимах лентами ESAB 309LNb ESW под флюсом ESAB OK 10.10, находятся на уровне механических свойств стали 309LNb. Полученные результаты могут быть использованы при выборе или разработке материалов и технологий антикоррозионной наплавки деталей энергетического и химического оборудования.
Спільно ІЕЗ ім. Є. О. Патона, КУІЗ ім. Є. О. Патона та ТОВ «НВЦ «ПЛАЗЕР » розроблено обладнання і технологію антикорозійного електрошлакового наплавлення стрічками. Досліджено вплив струму, напруги та швидкості наплавлення, а також величини зазору між стрічками на стабільність електрошлакового процесу, геометричні розміри наплавлених валиків і частку основного металу в наплавленому металі. В експериментах були використані нержавіючі стрічки ESAB 309LNb ESW перетином 0,5?60 мм і флюс ESAB OK 10.10. Визначено область режимів наплавлення двома стрічками, при яких забезпечується висока продуктивність і стійкий електрошлаковий процес з хорошим формуванням наплавленого і мінімальним проплавленням основного металу в межах 7...9 %: Iн = 1400...1500 A; Uн = 32...33 В ; vн = 14...17 м/ч; зазор між стрічками — 16 мм. Механічні властивості металу, наплавленого на цих режимах стрічками ESAB 309LNb ESW під флюсом ESAB OK 10.10, знаходяться на рівні механічних властивостей сталі 309LNb. Отримані результати можуть бути використані при виборі або розробці матеріалів і технологій антикорозійного наплавлення деталей енергетичного та хімічного обладнання.
The E.O. Paton Electric Welding Institute together with the E.O. Paton Chinese-Ukrainian Institute of Welding and the SPC «PLAZER» developed the equipment and technology for anticorrosion electroslag surfacing applying strips. The effect of current, voltage and surfacing speed as well as the gap between the strips on the stability of electroslag process, geometric dimensions of deposited beads and volume of base metal in the deposited one were investigated. In the experiments the stainless strips ESAB 309LNb ESW with the cross-section of 0.5x60 mm and the flux ESAB OK 10.10 were used. The range of modes of surfacing by two-strip was determined, providing a high efficiency and a stable electroslag process with a good formation of deposited metal and a minimal penetration of the base one in the ranges of 7...9%: Is = 1400...1500 A; Us = 32...33 V; vs = 14...17 m/h; the gap between the strips is 16 mm. The mechanical properties of the metal deposited at these modes applying the strips ESAB 309LNb ESW under the flux ESAB OK 10.10 are at the level of mechanical properties of steel 309LNb. The obtained results can be used in selection or development of materials and technologies for anticorrosion surfacing of parts of power and chemical equipment.
|
| issn |
0005-111X |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/148910 |
| citation_txt |
Оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки двумя лентами / И.А. Рябцев, А.А. Бабинец, В.Н. Коржик, А.И. Ситко, Чжан Юнпэй // Автоматическая сварка. — 2017. — № 8 (766). — С. 55-60. — Бібліогр.: 7 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT râbcevia oborudovanieitehnologiâantikorrozionnoiélektrošlakovoinaplavkidvumâlentami AT babinecaa oborudovanieitehnologiâantikorrozionnoiélektrošlakovoinaplavkidvumâlentami AT koržikvn oborudovanieitehnologiâantikorrozionnoiélektrošlakovoinaplavkidvumâlentami AT sitkoaa oborudovanieitehnologiâantikorrozionnoiélektrošlakovoinaplavkidvumâlentami AT čžanûipén oborudovanieitehnologiâantikorrozionnoiélektrošlakovoinaplavkidvumâlentami AT râbcevia ustatkuvannâítehnologíâantikorozíinogoelektrošlakovogonaplavlennâdvomastríčkami AT babinecaa ustatkuvannâítehnologíâantikorozíinogoelektrošlakovogonaplavlennâdvomastríčkami AT koržikvn ustatkuvannâítehnologíâantikorozíinogoelektrošlakovogonaplavlennâdvomastríčkami AT sitkoaa ustatkuvannâítehnologíâantikorozíinogoelektrošlakovogonaplavlennâdvomastríčkami AT čžanûipén ustatkuvannâítehnologíâantikorozíinogoelektrošlakovogonaplavlennâdvomastríčkami AT râbcevia equipmentandtechnologyofanticorrosionelectroslagsurfacingapplyingtwostrips AT babinecaa equipmentandtechnologyofanticorrosionelectroslagsurfacingapplyingtwostrips AT koržikvn equipmentandtechnologyofanticorrosionelectroslagsurfacingapplyingtwostrips AT sitkoaa equipmentandtechnologyofanticorrosionelectroslagsurfacingapplyingtwostrips AT čžanûipén equipmentandtechnologyofanticorrosionelectroslagsurfacingapplyingtwostrips |
| first_indexed |
2025-11-25T23:46:46Z |
| last_indexed |
2025-11-25T23:46:46Z |
| _version_ |
1850584074011279360 |
| fulltext |
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
55ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017
doi.org/10.15407/as2017.08.07 УДК 621.791.927.93
ОбОрУДОвание и технОлОгия антиКОррОзиОннОй
элеКтрОшлаКОвОй наплавКи ДвУмя лентами
И. А. РЯБЦЕВ1, А. А. БАБИНЕЦ1, В. Н. КОРЖИК1,2, А. И. СИТКО1,3, ЧЖАН ЮЙПЭН2
1иэС им. е. О. патона нан Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Казимира малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
2гуандунский институт сварки (Китайско-украинский институт сварки им. е. О. патона).
510650, Китай, г. гуанчжоу, тянхе, ул. Чансин роуд, 363
3ООО «научно-производственный центр «плазер».
г. Киев, ул. Филатова, 10-а, E-mail: plazer2010@meta.ua
Совместно иэС им. е. О. патона, Китайско-Украинский институт сварки им. е. О. патона и ООО «нпЦ «плазер»
разработано оборудование и технология антикоррозионной электрошлаковой наплавки лентами. исследовано влияние
тока, напряжения и скорости наплавки, а также величины зазора между лентами на стабильность электрошлакового
процесса, геометрические размеры наплавленных валиков и долю основного металла в наплавленном металле. в экспе-
риментах были использованы нержавеющие ленты ESAB 309LNb ESW сечением 0,5×60 мм и флюс ESAB OK 10.10. Опре-
делена область режимов наплавки двумя лентами, при которых обеспечивается высокая производительность и устойчивый
электрошлаковый процесс с хорошим формированием наплавленного и минимальным проплавлением основного металла в
пределах 7…9 %: Iн = 1400…1500 A; Uн = 32…33 в; vн = 14…17 м/ч; зазор между лентами — 16 мм. механические свойства
металла, наплавленного на этих режимах лентами ESAB 309LNb ESW под флюсом ESAB OK 10.10, находятся на уровне
механических свойств стали 309LNb. полученные результаты могут быть использованы при выборе или разработке
материалов и технологий антикоррозионной наплавки деталей энергетического и химического оборудования. библи-
огр. 7, табл. 1, рис. 6.
К л ю ч е в ы е с л о в а : электрошлаковая наплавка лентами, технология наплавки, оборудование для наплавки, про-
плавление, производительность наплавки
Для защиты от коррозии деталей энергетическо-
го и химического оборудования широко исполь-
зуется электродуговая наплавка под слоем флюса
высоколегированного коррозионностойкого ме-
талла на низкоуглеродистую сталь [1, 2]. в основ-
ном наплавка осуществляется одной электродной
лентой толщиной 0,5…0,8 мм и шириной 50…70
мм, что, в зависимости от режимов, обеспечива-
ет производительность 10…35 кг/ч [2]. при этом
доля основного металла (ДОм) в наплавленном
металле составляет 15…25 % и для обеспечения
необходимого химического состава коррозион-
ностойкого наплавленного металла наплавку
следует выполнять минимум в два слоя.
это снижает производительность наплавочных
работ и может привести к накоплению микроде-
фектов в наплавленном металле, повышению в
нем остаточных напряжений, увеличению хими-
ческой и структурной неоднородности [3]. в ус-
ловиях эксплуатации эти факторы могут негатив-
но повлиять на стойкость наплавленного металла
против образования трещин и коррозии [4].
Одним из путей решения этой проблемы явля-
ется применение материалов и методов наплавки,
которые бы обеспечили минимальное проплав-
ление основного металла, в частности, электро-
шлаковой наплавки двумя лентами (эшнл). по
некоторым данным [5–7] этот метод позволяет по-
лучить необходимый химический состав наплав-
ленного металла уже в первом слое, что особенно
важно при наплавке высоколегированных аусте-
нитных сталей на конструкционную сталь.
© и. а. рябцев, а. а. бабинец, в. н. Коржик, а. и. Ситко, Чжан Юйпэн, 2017
рис. 1. Схема электрошлаковой наплавки двумя лентами [4]:
1 — электродные ленты; 2 — подающие ролики; 3 — медная
вставка-токоподвод; 4 — флюс; 5 — шлаковая ванна; 6 — ме-
таллическая ванна; 7 — наплавленный металл; 8 — шлаковая
корка; 9 — наплавляемая заготовка
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
56 ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017
схема процесса электрошлаковой наплавки
двумя лентами показана на рис. 1. токоподвод,
как правило, осуществляется через медную встав-
ку, расположенную между лентами и обеспечива-
ющую заданный зазор между ними. защита зоны
наплавки от атмосферы осуществляется флюсом.
при наплавке в первый момент времени меж-
ду электродными лентами и изделием возникает
дуга, которая оплавляет края ленты, способству-
ет расплавлению флюса и образованию шлаковой
ванны, шунтирующей дугу. Далее дуговой про-
цесс переходит в шлаковый, так как ток начина-
ет протекать через расплавленный электропро-
водный шлак. нагрев и плавление лент, а также
оплавление основного металла происходит за счет
теплопередачи от расплавленного шлака. таким
образом, на основной металл сварочная дуга не
оказывает непосредственного воздействия, что и
ведет к уменьшению его проплавления.
иэс им. е. о. патона совместно с Китай-
ско-украинским институтом сварки им. е. о. па-
тона (КУис, г. гуанчжоу, Кнр) проведены работы
по внедрению способа эШнл в Китае.
Установка для эШнл включает: сварочный
манипулятор KM 2530, на поперечную траверсу
которого монтируется наплавочный аппарат с по-
дающим механизмом для наплавки двумя лентами
и устройством для подачи и удаления флюса по-
сле наплавки; роликовый стенд, на котором уста-
навливаются наплавляемые цилиндрические де-
тали; инверторный источник питания KAIYUAN
ZD5-2000 и компьютерный блок управления.
манипулятор KM 2530 состоит из колонны
(включая подъемный механизм, устройство для
защиты от падения и устройство для весовой ба-
лансировки), поперечной траверсы с ее приводом
продольного перемещения и основания, на кото-
ром крепится колонна с траверсой. основание, в
свою очередь, с помощью анкерных болтов кре-
пится к полу в наплавочном
цехе. Колонна, траверса и ос-
нования являются сварными
конструкциями.
подъемный механизм под-
нимает или опускает траверсу,
что дает возможность уста-
навливать наплавочный аппа-
рат в удобное для наплавки
положение. привод переме-
щает траверсу с наплавоч-
ным аппаратом в продоль-
ном направлении с маршевой
или наплавочной скоростью.
при наплавке цилиндриче-
ских деталей привод травер-
сы производит также смеще-
ние сварочного аппарата на
шаг наплавки. высокая точность изготовления де-
талей подъемного механизма и привода траверсы
гарантирует стабильную и качественную работу
установки.
Установка укомплектована инверторным
источником питания ZD5-2000 производства
компании Tangshan Kaiyuan Specific Welding
Equipment Co., Ltd (Кнр). при использовании это-
го источника номинальный ток наплавки состав-
ляет 1650 а (пв = 100 %).
Для эШнл цилиндрических деталей исполь-
зуется регулируемый роликовый стенд KT5000,
который состоит из блока ведущих и блока вспо-
могательных роликов. Блок из двух пар ведущих
роликов устанавливается на ведущей платформе и
имеет систему привода, приводящую во вращение
наплавляемую деталь. Блок из двух пар вспомо-
гательных роликов устанавливается на вспомога-
тельную платформу и не имеет системы привода.
расстояние между роликами ведущего и вспомо-
гательного блоков может регулироваться в зави-
симости от различных диаметров наплавляемых
деталей. максимальная грузоподъемность стен-
да KT5000 составляет 5000 кг, диаметр наплавля-
емых деталей 500…3500 мм, диапазон скоростей
вращения 134…1340 мм/мин. токоподвод к на-
плавляемой детали осуществляется через приво-
дные ролики с помощью скользящих контактов.
основные технические характеристики уста-
новки для эШнл приведены ниже, а общий вид
установки в процессе отработки режимов элек-
трошлаковой наплавки двумя лентами цилиндри-
ческого образца на рис. 2.
Технические характеристики установки для ЭШНЛ
номинальное напряжение сети, в ..................................... 380
частота тока питающей сети, гц ......................................... 50
номинальный сварочный ток
наплавки, а ............................................ 1650 при пв = 100 %
рис. 2. процесс эШнл цилиндрического образца диаметром 1000 мм
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
57ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017
Диапазон регулирования тока наплавки, а .......... 400…2000
Количество электродных лент, шт. ........................................ 2
толщина холоднокатаной ленты, мм ......................... 0,5…1,0
Ширина холоднокатаной ленты, мм .................................... 60
Диапазоны плавного регулирования скорости
подачи ленты, м/ч:
1 диапазон ..................................................................... 5…50
2 диапазон ................................................................ 23…230
Диапазоны регулирования скорости наплавки, м/ч ..... 6…61
вертикальное перемещение наплавочного аппарата:
ход, мм .............................................................................. 400
скорость, м/ч ...................................................................... 24
Корректировка механизма подачи электродных
лент, мм:
вдоль наплавочного валика .............................................. 90
поперек наплавочного валика (рукой) ........................... 200
регулировка угла наклона мундштуков, град ................. ± 30
маршевая скорость перемещения наплавочного
аппарата, м/ч ........................................................................ 800
Диапазон скоростей поперечных колебаний, м/ч .... 29…118
Флюсоаппаратура:
объем, дм3 ........................................................................................................... 55
расход воздуха, м3/ч .......................................................... 30
высота всасывания флюса, м ............................................. 2
Компьютерная система управления установ-
ки позволяет с высокой степенью автоматизации
управлять процессом наплавки двумя лентами.
например, при наплавке цилиндрических дета-
лей оператор устанавливает на экране компьютера
пульта управления режимы наплавки, диаметр на
плавляемого изделия и нажимает кнопку «пуск».
система управления, исходя из диаметра изделия,
выбирает скорость вращения, момент и величину
смещения на шаг при замыкании каждого коль-
цевого валика. система управления установкой
объединена с системой управления источником
питания, что позволяет вести процесс наплавки в
автоматическом режиме и обеспечивать высокое
качество наплавки. в случае необходимости опе-
ратор может вмешиваться в процесс наплавки и
корректировать ее режимы.
на установке отрабатывались режимы элек-
трошлаковой наплавки двумя лентами плоских и
цилиндрических деталей и проводились исследо-
вания влияния тока, напряжения и скорости на-
плавки, а также величины зазора между электрод-
ными лентами на стабильность электрошлакового
процесса, геометрические размеры наплавленных
валиков и Дом в наплавленном металле.
в экспериментах использовали ленту ESAB
OK Band 309LNb ESW сечением 0,5x60 мм и
флюс ESAB оК Flux 10.10. наплавка выпол-
нялась на заготовки из стали ст.3 размером
350×200×(30…40) мм, значения тока и напря-
жения изменялись в пределах 1200…1600 а и
25…38 в, соответственно. скорость наплавки ва-
рьировалась в пределах 10…30 м/ч, а зазор между
лентами — 8…20 мм, вылет лент оставался неиз-
менным и составлял 35…40 мм.
после наплавки проводился послойный спек-
тральный анализ химического состава наплавлен-
ного металла, результаты которого приведены в
таблице. анализ этих данных показывает, что при
эШнл заданный химический состав достигается
уже в первом наплавленном слое.
исследовали влияние тока, напряжения и ско-
рости наплавки, а также зазора между лентами на
стабильность электрошлакового процесса, геоме-
трические размеры и Дом. Было установлено,
что геометрические размеры наплавленного вали-
ка практически прямо пропорционально зависят от
значения тока и напряжения наплавки, однако вели-
чина Дом при этом остается практически неизмен-
ной (рис. 3). это объясняется тем, что при электро-
шлаковом процессе отсутствует прямое воздействие
дуги на основной металл, поэтому увеличение элек-
трической мощности в основном влияет только на
увеличение количества наплавленного металла.
Большее влияние на Дом оказывает скорость
наплавки, а также величина зазора между лента-
ми (рис. 4). скорость наплавки определяет про-
должительность теплового воздействия шлаковой
ванны на основной металл, а величина зазора су-
щественно влияет на стабильность N протекания
самого электрошлакового процесса. стабильность
определяли по осциллограммам как отношение
продолжительности периодов электрошлаково-
го и дугового процессов за определенное время.
при небольшой величине зазора происходит пере-
грев шлаковой ванны между лентами, наблюдает-
ся непостоянный шлаково-дуговой процесс, в ре-
зультате увеличивается проплавление основного
металла и ухудшается его формирование. с уве-
личением зазора площадь зеркала шлаковой ван-
ны увеличивается, температура ванны снижается,
Химический состав ленты марки ESAB OK Band 309LNb ESW и металла, наплавленного электрошлаковым способом
двумя лентами этой марки
исследуемый материал
массовая доля элементов, %
C Mn Si Cr Ni Nb S P
лента
ESAB OK Band 309LNb ESW 0,015 1…2,5 ≤0,4 20,0…22,0 11,0…13,0 0,4…0,8 ≤0,03 ≤0,03
наплавленный металл
1 слой 0,014 1,43 0,67 21,7 12,5 0,59 0,005 0,017
2 слой 0,017 1,47 0,65 21,4 12,4 0,63 0,005 0,017
3 слой 0,017 1,42 0,70 22,1 12,8 0,58 0,007 0,019
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
58 ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017
и электрошлаковый процесс становится более ста-
бильным. при ширине зазора 16 мм наплавлен-
ный валик имеет более ровные края и гладкую по-
верхность, т. е. лучшее формирование (рис. 5, а),
чем валик, наплавленный на таком же режиме, но
при зазоре 8 мм (рис. 5, б).
в результате исследований установлено, что
устойчивый электрошлаковый процесс при ис-
пользовании лент сечением 0,5×60 мм дости-
гается при следующих параметрах режима на-
плавки: Iн = 1400…1500 A; Uн = 32…33 в; vн =
= 14…17 м/ч; скорость подачи лент 65…70 м/ч;
зазор между лентами — 16 мм. металлографи-
ческие исследования показали, что образцы, на-
плавленные на указанных режимах, характери-
зуются хорошим формированием наплавленного
и минимальным проплавлением основного ме-
талла в пределах 7…9 % (рис. 6, а, б). при этом
граница сплавления наплавленного и основного
металла достаточно ровная, что положительно
сказывается на прочностных свойствах получен-
ного соединения.
Для определения механических свойств на-
плавленного металла была проведена много-
слойная наплавка по указанному выше режиму.
общая толщина наплавленного металла соста-
вила ≈ 20 мм, ширина — 62…65 мм. из наплав-
ленной заготовки были вырезаны образцы для
проведения механических испытаний. механи-
ческие свойства наплавленного метала типа ста-
рис. 3. влияние тока Iн (а) и напряжения Uн (б) наплавки на геометрические размеры наплавленного валика и Дом в наплав-
ленном металле
рис. 4. влияние скорости наплавки vн (а) и зазора между лентами l (б) на геометрические размеры наплавленного валика, ста-
бильность процесса N и Дом в наплавленном металле
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
59ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017
ли 309LNb при 20 °с: σв = 504…506 мпа (≥510);
σт = 286…297 мпа (≥205); δ = 44,0…49,0 % (≥25);
ψ = 64,0…69,7 % (≥60) (в скобках приведены дан-
ные по механическим свойствам стали 309LNb).
результаты испытаний показывают, что проч-
ностные характеристики металла, наплавленного
лентами ESAB 309LNb ESW, находятся на доста-
точно высоком уровне и отвечают предъявляемым
к ним требованиям. полученные результаты мо-
гут быть использованы при выборе или разработ-
ке материалов и технологий антикоррозионной
наплавки деталей энергетического и химического
оборудования.
Работа выполнена при поддержке программы
иностранных консультантов № WQ20124400119,
Инновационной исследовательской команды про-
винции Гуандун (КНР) № 201101C0104901263, а
также научно-исследовательских проектов КНР:
№ 2013B050800032 «Исследование и применение
высокоэффективного сварочного оборудования
для дуговой сварки» и № 201508030023 «Разра-
ботка технологии сварки под флюсом».
Список литературы
1. Кравцов т. г. (1978) Электродуговая наплавка электрод-
ной лентой. москва, машиностроение.
2. рябцев и. а. (2005) высокопроизводительная широ-
кослойная наплавка электродными проволоками и лента-
ми (обзор). Автоматическая сварка, 6, 36–41.
3. иванов в. п., иващенко в. ю. (2011) влияние техноло-
гии наплавки и термообработки на структуру и свойства
металла, наплавленного ленточным электродом лн-02х-
25н22аг4м2 на углеродистую сталь. Там же, 8, 9–11.
4. рябцев и. а., сенченков и. К., турык э. в. (2015) На-
плавка. Материалы, технологии, математическое моде-
лирование. гливице, изд-во силезского политехническо-
го института, польша.
5. Фрумин и. и., Каленский в. К., панчишин ю. а. и др.
(1977) разработка процесса и исследование некоторых
технологических особенностей электрошлаковой на-
плавки лентами. Теоретические и технологические осно-
вы наплавки. Новые процессы механизированной наплав-
ки. Киев, иэс им. е. о. патона, сс. 83–88.
6. Каленский в. К., панчишин ю. а., Шехтери с. я. и др.
(1980) применение электрошлаковой наплавки спечен-
ными лентами для изготовления двухслойных листовых
заготовок. Теоретические и технологические основы на-
плавки. Свойства и испытания наплавленного металла.
Киев, иэс им. е. о. патона, сс. 89–92.
7. игнатов в. а., мурзин в. в., рохлин э. а. и др. (1980)
исследование процесса электрошлаковой антикоррози-
онной наплавки двумя ленточными электродами. Теоре-
тические и технологические основы наплавки. Свойства
и испытания наплавленного металла. Киев, иэс им.
е. о. патона, сс. 101–106.
References
1. Kravtsov, T.G. (1978) Electric arc surfacing using electrode
strip. Moscow, Mashinostroenie.
2. Ryabtsev, I.A. (2005) High-efficiency wide-layer surfacing
using electrode wires and strips (Review). The Paton Welding
J., 6, 31-35.
3. Ivanov, V.P., Ivashchenko, V.Yu. (2011) Influence of har-
dfacing technology and heat treatment on structure and
properties of metal deposited on carbon steel by LN-
02Kh25N22AG4M2 strip electrode. Ibid., 8, 7-9.
4. Ryabtsev, I.A., Senchenkov, I.K., Turyk, E.V. (2015)
Surfacing. Materials, technologies, mathematical modeling.
Glivize, Silesia Polytechnical Institute.
5. Frumin, I.I., Kalensky, V.K., Panchishin, Yu.A. et al.
(1977) Development of process and investigation of some
technological specifics of strip electroslag surfacing. In:
Theoretical and technological principles of surfacing. New
processes of mechanized surfacing. Kiev, PWI, 83-88
6. Kalensky, V.K., Panchishin, Yu.A., Shekhteri, S.Ya. et al.
(1980) Application of electroslag surfacing using sinte-
red strips for manufacture of two-layer sheet billets. In:
Theoretical and technological principles of surfacing.
Properties and tests of deposited metal. Kiev, PWI, 89-92.
7. Ignatov, V.A., Murzin, V.V., Rokhlin, E.A. et al. (1980)
Examination of process of electroslag corrosion-resistant
surfacing using two strip electrodes. Theoretical and tech-
nological principles of surfacing. Properties and tests of
deposited metal. Kiev, PWI, 101-106.
рис. 5. влияние величины зазора между лентами l на форми-
рование наплавленного металла: а — l = 8 мм; б — 16. режим
наплавки: Iн = 1200…1300 а; Uн = 32…33 в; vн = 14 м/ч
рис. 6. макрошлифы поперечного сечения образцов, наплав-
ленных на режимах Uн = 32…33 в; vн = 12 м/ч; l = 16 мм:
а — Iн = 1400 а (Дом = 7 %); б — Iн = 1500 A (Дом = 9 %)
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
60 ISSN 0005-111X АВТОМАТИЧЕСКАЯ СВАРКА, №8 (766), 2017
І. О. Рябцев1, А. А. Бабінець1, В. М. Коржик1,2,
О. І. Сітко1,3, Чжан Юйпен2
1ІЕЗ ім. Є. О. Патона НАН України.
03680, м. Київ-150, вул. Казимира Малевича, 11.
E-mail: office@paton.kiev.ua
2Гуандунський інститут зварювання
(Китайсько-український інститут зварювання
ім. Є. О. Патона).
510650, Китай, г. Гуанчжоу, Тянхе, вул. Чансин Роуд, 363
3ТОВ «Науково-виробничий центр «ПЛАЗЕР»,
м. Київ. Україна
УСТАТКУВАННЯ І ТЕХНОЛОГІЯ АНТИКОРОЗІЙНОГО
ЕЛЕКТРОШЛАКОВОГО НАПЛАВЛЕННЯ
ДВОМА СТРІЧКАМИ
Спільно ІЕЗ ім. Є. О. Патона, КУІЗ ім. Є. О. Патона та ТОВ
«НВЦ «ПЛАЗЕР» розроблено обладнання і технологію анти-
корозійного електрошлакового наплавлення стрічками. До-
сліджено вплив струму, напруги та швидкості наплавлення,
а також величини зазору між стрічками на стабільність елек-
трошлакового процесу, геометричні розміри наплавлених
валиків і частку основного металу в наплавленому металі. В
експериментах були використані нержавіючі стрічки ESAB
309LNb ESW перетином 0,5×60 мм і флюс ESAB OK 10.10.
Визначено область режимів наплавлення двома стрічками,
при яких забезпечується висока продуктивність і стійкий
електрошлаковий процес з хорошим формуванням наплавле-
ного і мінімальним проплавленням основного металу в ме-
жах 7...9 %: Iн = 1400...1500 A; Uн = 32...33 В; vн = 14...17 м/ч;
зазор між стрічками — 16 мм. Механічні властивості металу,
наплавленого на цих режимах стрічками ESAB 309LNb ESW
під флюсом ESAB OK 10.10, знаходяться на рівні механіч-
них властивостей сталі 309LNb. Отримані результати можуть
бути використані при виборі або розробці матеріалів і техно-
логій антикорозійного наплавлення деталей енергетичного та
хімічного обладнання. Бібліогр. 7, табл. 1, рис. 6.
Ключові слова: електрошлакове наплавлення стрічками, тех-
нологія наплавлення, обладнання для наплавлення, проплав-
лення, продуктивність наплавлення
I.A. Ryabtsev1, A.A. Babinets1, V.N. Korzhik1,2,
A.I. Sitko1,3, Zhan Yuipeng2
1E.O.Paton Electric Welding Institute of the NAS of Ukraine.
11 Kazimir Malevich str., 03680, Kiev-150, Ukraine.
E-mail: office@paton.kiev.ua
2Guangdong Welding Institute
(E.O. Paton Chinese-Ukrainian Institute of Welding).
510650, China, Guangzhou City, Tianhe, Changxing Road, 363
3LLC «Scientific and Production Center «PLAZER».
310-A Filatova str., off. 2/10, Kyiv, Ukraine.
Е-mail: рlаzеr2010@metа.uа
EQUIPMENT AND TECHNOLOGY OF ANTI-CORROSION
ELECTROSLAG SURFACING APPLYING TWO STRIPS
The E.O. Paton Electric Welding Institute together with the
E.O. Paton Chinese-Ukrainian Institute of Welding and the SPC
«PLAZER» developed the equipment and technology for anti-
corrosion electroslag surfacing applying strips. The effect of
current, voltage and surfacing speed as well as the gap between the
strips on the stability of electroslag process, geometric dimensions
of deposited beads and volume of base metal in the deposited one
were investigated. In the experiments the stainless strips ESAB
309LNb ESW with the cross-section of 0.5x60 mm and the flux
ESAB OK 10.10 were used. The range of modes of surfacing by
two-strip was determined, providing a high efficiency and a stable
electroslag process with a good formation of deposited metal and
a minimal penetration of the base one in the ranges of 7...9%: Is =
= 1400...1500 A; Us = 32...33 V; vs = 14...17 m/h; the gap between
the strips is 16 mm. The mechanical properties of the metal
deposited at these modes applying the strips ESAB 309LNb ESW
under the flux ESAB OK 10.10 are at the level of mechanical
properties of steel 309LNb. The obtained results can be used in
selection or development of materials and technologies for anti-
corrosion surfacing of parts of power and chemical equipment.
7 Ref., 1 Table, 6 Figures.
Keywords: electroslag surfacing applying strips, surfacing technology,
surfacing equipment, penetration, efficiency of surfacing
Поступила в редакцию 25.04.2017
1-я МЕЖДУНАРОДНАЯ КОНФЕРЕНЦИЯ
ПО СВАРКЕ И НЕРАЗРУШАЮЩЕМУ КОНТРОЛЮ 2018
1st ICWNDT-2018
22–24 октября 2018 г. г. Афины, Греция
Адрес: WGI: Trapezountos & Digeni Akrita, Elefsina 192 00, Attikis, Greece.
Phone (+30) 210 3630050, Fax (+30) 2103636917,
Website:www.wgi.gr, E-mail: tzaferis@wgi.gr
|