Кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства
654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42 �
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Materials, Foundry and Welding Production”
Novokuznetsk, Kemerovo Region
Кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair “Materials, Foundry and Welding Production”
Novokuznetsk, Kemerovo Region
Доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой материаловедения, литейного и сварочного производства
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42
Dr. Sci. (Eng.), Professor, Head of the Chair “Materials, Foundry and Welding Production”
Novokuznetsk, Kemerovo Region
Кандидат технических наук, старший преподаватель кафедры теплоэнергетики и экологииEndFragment
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42EndFragment
Cand. Sci. (Eng.), Senior Lecturer of the Chair “Thermal Power and Ecology”
Novokuznetsk, Kemerovo Region
Аспирант кафедры материаловедения, литейного и сварочного производстваEndFragment
654007, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42EndFragment
Postgraduate of the Chair “Materials, Foundry and Welding Production
Novokuznetsk, Kemerovo Region
Изучено влияние введения хрома в повышенной концентрации в качестве восстановителя при изготовлении порошковой проволоки системы Fe − C − Si − Мn − Сr − Ni − Mo. Наплавку металла проводили на пластины стали марки Ст3 под флюсом АН-26С с предварительным подогревом основного металла до 250 – 300 °С. Порошковую проволоку диам. 5 мм, изготовленную на лабораторной машине, наплавляли на сварочном тракторе ASAW-1250 при следующих режимах: сила тока 420 – 520 А, напряжение 28 – 32 В, скорость сварки 7,2 – 9,0 м/ч. После наплавки металл охлаждали при комнатной температуре. Для изготовления образцов в качестве наполнителя (шихты) использовали соответствующие порошкообразные материалы: порошок железа марки ПЖВ1 по ГОСТ 9849 – 86, порошок ферросилиция марки ФС 75 по ГОСТ1415 – 93, порошок высокоуглеродистого феррохрома марки ФХ900А по ГОСТ 4757 – 91, порошок углеродистого ферромарганца ФМн 78(А) по ГОСТ 4755 – 91, порошок никеля ПНК-1Л5 по ГОСТ 9722 – 97, порошок ферромолибдена марки ФМо60 по ГОСТ 4759 – 91, порошок феррованадия марки ФВ50У 0,6 по ГОСТ 27130 – 94, порошок кобальта ПК-1У по ГОСТ 9721 – 79, порошок вольфрамовый ПВН ТУ 48-19-72 – 92. Определено, что углерод, марганец, хром, молибден, никель и в незначительной мере ванадий в исследуемых пределах одновременно повышают твердость наплавленного слоя и уменьшают скорость износа образцов. Показано, что низкая вязкость матрицы не позволяет удерживать на поверхности карбиды вольфрама, в результате чего износ осуществляется не по схеме равномерного истирания поверхности, а по схеме выкрошивания высокопрочных частиц карбидов из матрицы. В результате в матрице образуются новые трещины, способствующие дополнительному износу самой матрицы. По результатам проведенного многофакторного корреляционного анализа были определены зависимости твердости и износостойкости наплавленного слоя от массовой доли элементов, входящих в состав порошковых проволок системы Fe − C − Si − Мn − Сr − Ni − Mo. Полученные зависимости могут быть использованы для прогнозирования твердости и износостойкости наплавленного слоя при изменении химического состава наплавленного металла.
The effect of introduction of chromium with increased concentration as a reducing agent was studied at the manufacture of flux cored wire of the Fe – C – Si – Мn – Сr – Ni – Mo system. Metal welding deposition was carried out on the plates of St3 steel with the help of AN-26С flux with preliminary heating of the base metal to 250 – 300 °С. Flux cored wire of5 mmin diameter, made on a laboratory machine, was deposited on ASAW-1250 welding tractor in the following modes: current 420 –520 A, voltage 28 – 32 V, welding speed 7.2 – 9.0 m/h. After it the metal was cooled at room temperature. For manufacture of the samples, the corresponding powdery materials were used as fillers (charge): iron powder PZhV1 according to GOST (State Standards) 9849 – 86, FS 75 ferrosilicon powder according to GOST 1415 – 93, FKh900A high carbon ferrochrome powder according to GOST 4757 – 91, FMn 78(A) carbonaceous ferromanganese powder according to GOST 4755 – 91, PNK-1L5 nickel powder according to GOST 9722 – 97, FMo60 ferromolybdenum powder according to GOST 4759 – 91, FV50U 0.6 ferrovanadium powder according to GOST 27130 – 94, PC-1U cobalt powder according to GOST 9721 – 79 and tungsten powder PVN TU 48-19-72-92. It was determined that carbon, manganese, chromium, molybdenum, nickel and, to a small extent, vanadium, within the limits studied, simultaneously increase hardness of the deposited layer and decrease wear rate of the samples. It is shown that the low viscosity of the matrix does not allow tungsten carbides to be kept on the surface, as a result of which the wear is carried out not according to the uniform abrasion of the surface, but according to the scheme of spalling high-strength carbides particles from the matrix. As a result, new cracks are formed in the matrix, contributing to its additional wear. According to the results of the multifactor correlation analysis, dependences of hardness and wear resistance of the deposited layer on mass fraction of the elements included in the flux-cored wires of the Fe – C – Si – Мn – Сr – Ni – Mo system were determined. The obtained dependences can be used to predict hardness and wear resistance of the deposited layer with a change in the chemical composition of the weld metal.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.