РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ПРОЦЕСУ БАГАТОШАРОВОГО МІКРОПЛАЗМОВОГО ПОРОШКОВОГО НАПЛАВЛЕННЯ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ ЯКОСТІ ТА СКЛАДУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ГАЗІВ

РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ПРОЦЕСУ БАГАТОШАРОВОГО МІКРОПЛАЗМОВОГО ПОРОШКОВОГО НАПЛАВЛЕННЯ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ ЯКОСТІ ТА СКЛАДУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ГАЗІВ

Introduction. Mastering the micro-plasma powder deposition (MPWD) technology for refurbishing parts of nickel-based super alloy aircraft gas turbine engine (GTE) has been remaining a relevant task of the Ukrainian air craft industry for, at least, 15 last years.Problem Statement. MPWD or subsequent...

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Date:2023
Main Authors: CHERVIAKOV, M., YAROVYTSYN, O., KHRUSHCHOV, H.
Format: Article
Language:English
Published: PH “Akademperiodyka” 2023
Subjects:
мікроплазмове порошкове наплавлення
нікелеві жароміцні сплави
технологічний газ
зварюваність
технологічна міцність
кількість тепловкладень у виріб
ефективність використання присадного порошку
Online Access:https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/402
Tags: Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
Journal Title:Science and Innovation

Institution

Science and Innovation
id oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-402
record_format ojs
institution Science and Innovation
baseUrl_str
datestamp_date 2023-10-20T13:15:04Z
collection OJS
language English
topic мікроплазмове порошкове наплавлення
нікелеві жароміцні сплави
технологічний газ
зварюваність
технологічна міцність
кількість тепловкладень у виріб
ефективність використання присадного порошку
spellingShingle мікроплазмове порошкове наплавлення
нікелеві жароміцні сплави
технологічний газ
зварюваність
технологічна міцність
кількість тепловкладень у виріб
ефективність використання присадного порошку
CHERVIAKOV, M.
YAROVYTSYN, O.
KHRUSHCHOV, H.
РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ПРОЦЕСУ БАГАТОШАРОВОГО МІКРОПЛАЗМОВОГО ПОРОШКОВОГО НАПЛАВЛЕННЯ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ ЯКОСТІ ТА СКЛАДУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ГАЗІВ
topic_facet мікроплазмове порошкове наплавлення
нікелеві жароміцні сплави
технологічний газ
зварюваність
технологічна міцність
кількість тепловкладень у виріб
ефективність використання присадного порошку
micro-plasma powder welding deposition
nickel-based superalloys
technological gas
weldability
technological strength
heat transfer control
format Article
author CHERVIAKOV, M.
YAROVYTSYN, O.
KHRUSHCHOV, H.
author_facet CHERVIAKOV, M.
YAROVYTSYN, O.
KHRUSHCHOV, H.
author_sort CHERVIAKOV, M.
title РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ПРОЦЕСУ БАГАТОШАРОВОГО МІКРОПЛАЗМОВОГО ПОРОШКОВОГО НАПЛАВЛЕННЯ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ ЯКОСТІ ТА СКЛАДУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ГАЗІВ
title_short РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ПРОЦЕСУ БАГАТОШАРОВОГО МІКРОПЛАЗМОВОГО ПОРОШКОВОГО НАПЛАВЛЕННЯ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ ЯКОСТІ ТА СКЛАДУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ГАЗІВ
title_full РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ПРОЦЕСУ БАГАТОШАРОВОГО МІКРОПЛАЗМОВОГО ПОРОШКОВОГО НАПЛАВЛЕННЯ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ ЯКОСТІ ТА СКЛАДУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ГАЗІВ
title_fullStr РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ПРОЦЕСУ БАГАТОШАРОВОГО МІКРОПЛАЗМОВОГО ПОРОШКОВОГО НАПЛАВЛЕННЯ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ ЯКОСТІ ТА СКЛАДУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ГАЗІВ
title_full_unstemmed РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ПРОЦЕСУ БАГАТОШАРОВОГО МІКРОПЛАЗМОВОГО ПОРОШКОВОГО НАПЛАВЛЕННЯ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ ЯКОСТІ ТА СКЛАДУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ГАЗІВ
title_sort розширення технологічних можливостей процесу багатошарового мікроплазмового порошкового наплавлення шляхом оптимізації якості та складу технологічних газів
title_alt Expanding the Technological Possibilities of Multilayer Micro-Plasma Powder Deposition Process by Optimizing the Quality and Composition of Process Gases
description Introduction. Mastering the micro-plasma powder deposition (MPWD) technology for refurbishing parts of nickel-based super alloy aircraft gas turbine engine (GTE) has been remaining a relevant task of the Ukrainian air craft industry for, at least, 15 last years.Problem Statement. MPWD or subsequent heat treatment of GTE parts made of nickel-based super alloy after long-term operating hours, with high γ'-phase content, might reveal increased cracking susceptibility. The search for ways to optimize the welding deposition technology has shown the necessity to scrutinize the positive technological effect of rational choice of the quality and content of process (shielding, plasma and transporting) gases.Purpose. To study the effect of process gas content on the heat source parameters, the conditions of the formation of deposited metal and its quality.Material and Methods. Comparative study of the micro-plasma (PPS04 plasmatron, UPNS-304M welding machine) and TIG (VSVU-315 power source) arc heat parameters depending on welding current and process gas has been conducted by the conventional flow calorimetry technology. Comparative estimation of the total work piece heat input parameters has been made based on the previously developed methodology with registering the welding current parameters based on m-DAQ14 analog-to-digital converter (ADC).Results. The comparative research during MPWD of sample parts has shown that the content and quality of process gases can significantly (up to 2.5 times) affect the amount of heat transferred into the work piece and, respectively, the possibility to provide the technological strength of “base-deposited metal” welded joint.Conclusions. The industrial MPWD process optimization by the criteria of work piece heat input parameters, technological strength of “base-deposited metal” welded joint and filler powder consumption,by means of increasing argon (plasma and transporting gas) quality by other gases impurities content and switch to 90% Ar + 10% Н2 argonhydrogen mixture shielding gas has been established to be promising and expedient way to solve the problem.
publisher PH “Akademperiodyka”
publishDate 2023
url https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/402
work_keys_str_mv AT cherviakovm expandingthetechnologicalpossibilitiesofmultilayermicroplasmapowderdepositionprocessbyoptimizingthequalityandcompositionofprocessgases
AT yarovytsyno expandingthetechnologicalpossibilitiesofmultilayermicroplasmapowderdepositionprocessbyoptimizingthequalityandcompositionofprocessgases
AT khrushchovh expandingthetechnologicalpossibilitiesofmultilayermicroplasmapowderdepositionprocessbyoptimizingthequalityandcompositionofprocessgases
AT cherviakovm rozširennâtehnologíčnihmožlivostejprocesubagatošarovogomíkroplazmovogoporoškovogonaplavlennâšlâhomoptimízacííâkostítaskladutehnologíčnihgazív
AT yarovytsyno rozširennâtehnologíčnihmožlivostejprocesubagatošarovogomíkroplazmovogoporoškovogonaplavlennâšlâhomoptimízacííâkostítaskladutehnologíčnihgazív
AT khrushchovh rozširennâtehnologíčnihmožlivostejprocesubagatošarovogomíkroplazmovogoporoškovogonaplavlennâšlâhomoptimízacííâkostítaskladutehnologíčnihgazív
first_indexed 2025-09-24T17:19:02Z
last_indexed 2025-09-24T17:19:02Z
_version_ 1850411000846614528
spelling oai:ojs2.scinn-eng.org.ua:article-4022023-10-20T13:15:04Z Expanding the Technological Possibilities of Multilayer Micro-Plasma Powder Deposition Process by Optimizing the Quality and Composition of Process Gases РОЗШИРЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МОЖЛИВОСТЕЙ ПРОЦЕСУ БАГАТОШАРОВОГО МІКРОПЛАЗМОВОГО ПОРОШКОВОГО НАПЛАВЛЕННЯ ШЛЯХОМ ОПТИМІЗАЦІЇ ЯКОСТІ ТА СКЛАДУ ТЕХНОЛОГІЧНИХ ГАЗІВ CHERVIAKOV, M. YAROVYTSYN, O. KHRUSHCHOV, H. мікроплазмове порошкове наплавлення нікелеві жароміцні сплави технологічний газ зварюваність технологічна міцність кількість тепловкладень у виріб ефективність використання присадного порошку micro-plasma powder welding deposition nickel-based superalloys technological gas weldability technological strength heat transfer control Introduction. Mastering the micro-plasma powder deposition (MPWD) technology for refurbishing parts of nickel-based super alloy aircraft gas turbine engine (GTE) has been remaining a relevant task of the Ukrainian air craft industry for, at least, 15 last years.Problem Statement. MPWD or subsequent heat treatment of GTE parts made of nickel-based super alloy after long-term operating hours, with high γ'-phase content, might reveal increased cracking susceptibility. The search for ways to optimize the welding deposition technology has shown the necessity to scrutinize the positive technological effect of rational choice of the quality and content of process (shielding, plasma and transporting) gases.Purpose. To study the effect of process gas content on the heat source parameters, the conditions of the formation of deposited metal and its quality.Material and Methods. Comparative study of the micro-plasma (PPS04 plasmatron, UPNS-304M welding machine) and TIG (VSVU-315 power source) arc heat parameters depending on welding current and process gas has been conducted by the conventional flow calorimetry technology. Comparative estimation of the total work piece heat input parameters has been made based on the previously developed methodology with registering the welding current parameters based on m-DAQ14 analog-to-digital converter (ADC).Results. The comparative research during MPWD of sample parts has shown that the content and quality of process gases can significantly (up to 2.5 times) affect the amount of heat transferred into the work piece and, respectively, the possibility to provide the technological strength of “base-deposited metal” welded joint.Conclusions. The industrial MPWD process optimization by the criteria of work piece heat input parameters, technological strength of “base-deposited metal” welded joint and filler powder consumption,by means of increasing argon (plasma and transporting gas) quality by other gases impurities content and switch to 90% Ar + 10% Н2 argonhydrogen mixture shielding gas has been established to be promising and expedient way to solve the problem. Вступ. Освоєння технології багатошарового мікроплазмового порошкового наплавлення (МПН) для відновлення деталей авіаційних газотурбінних двигунів із нікелевих жароміцних сплавів (НЖС) є актуальним питанням вітчизняної авіаційної промисловості.Проблематика. При відновленні наплавленням або наступних термічних обробках після тривалого напрацювання в де талях авіаційних газотурбінних двигунів (ГТД) з НЖС із високим вмістом зміцнюючої γ'-фази може виникати підвищена схильність до утворення тріщин. Пошук шляхів оптимізації технології наплавлення виявив необхідність детального вивчення корисного технологічного ефекту від раціонального вибору якості та складу технологічних газів.Мета. Дослідження впливу складу технологічних газів на теплові характеристики джерела тепла, кількість тепло вкладень у виріб та умови формування наплавленого металу.Матеріали й методи. Порівняльні дослідження теплових характеристик мікроплазмової (плазмотрон ППС04, установка УПНС-304М) та аргонової (джерело живлення ВСВУ-315) дуг залежно від величини зварювального струму, складу та якості технологічних газів проводилися згідно методик проточного калориметрування, а порівняльну оцінку складових загальних тепловкладень у виріб — шляхом реєстрації параметрів режиму зварювання на базі АЦП mDAQ-14.Результати. Порівняльні дослідження при наплавленні модельних деталей показали, що склад та якість технологічних газів можуть суттєво впливати (до 2,5 разів) на кількість тепловкладень у виріб, та, відповідно, на можливість забезпечення технологічної міцності зварного з’єднання «основний—наплавлений метал».Висновки. Виявлено резерви та обґрунтовано доцільність оптимізації промислового процесу МПН за складовими тепловкладень у виріб, технологічної міцності зварного з’єднання «основний—наплавлений метал» та витрат присадного порошку шляхом підвищення якості аргону (плазмоутворюючий та транспортуючий гази) за вмістом домішок інших атмосферних газів та переходу до використання аргоноводневої суміші 90% Ar + 10% Н2 як захисного газузамість аргону. PH “Akademperiodyka” 2023-10-20 Article Article Рецензована стаття Peer-reviewed article application/pdf https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/402 10.15407/scine19.05.089 Science and Innovation; Том 19 № 5 (2023): Science and Innovation; 89-99 Science and Innovation; Vol. 19 No. 5 (2023): Science and Innovation; 89-99 2413-4996 2409-9066 10.15407/scine19.05 en https://scinn-eng.org.ua/ojs/index.php/ni/article/view/402/186 Copyright (c) 2023 Copyright Notice Authors published in the journal “Science and Innovation” agree to the following conditions: Authors retain copyright and grant the journal the right of first publication. Authors may enter into separate, additional contractual agreements for non-exclusive distribution of the version of their work (article) published in the journal “Science and Innovation” (for example, place it in an institutional repository or publish in their book), while confirming its initial publication in the journal “Science and innovation.” Authors are allowed to place their work on the Internet (for example, in institutional repositories or on their website). https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/

Similar Items