Закономерности дискретно–аддитивного формирования микрооъемов металла, кристаллизующегося при многослойной микроплазменной порошковой наплавке никелевых сплавов

Abstract

Исследованы особенности изменения погонной энергии, площади поперечного сечения валика и производительности при однослойной микроплазменной порошковой наплавке никелевого жаропрочного сплава ЖС32 на узкую подложку шириной 1...2 мм. Установлено, что ряд ее режимов на сварочном токе 5...15 А отличается минимальной погонной энергией. Для минимального и максимального ее уровня проведена расчетная оценка напряженно-деформированного состояния сварного соединения при наращивании торца пластины однослойной и трехслойной наплавкой. Показано, что величина погонной энергии при микроплазменной наплавке определяет ширину зоны пластической деформации и величину суммарных пластических деформаций в результате повторных нагревов при многослойной наплавке. Предложены новые технологические принципы для выбора режимов многослойной и 3D-микроплазменной порошковой наплавки изделий из никелевых жаропрочных сплавов, обеспечивающие минимальные тепловложения в изделие и регламентирующие требования к величине сварочного тока, длительности существования металла сварочной микрованны в расплавленном состоянии и ее объему.

Peculiarities of heat input, bead cross-section area and efficiency were investigated at single-layer microplasma powder surfacing of nickel heat-resistant alloy JS32 on narrow substrate of 1–2 mm thickness. It is determined that series of its modes using 5–15 A welding current differs by the minimum heat input. Calculated evaluation of stress-strain state of a welded joint was carried out for its minimum and maximum level during building-up of edge of a plate using single- and three-layer surfacing. It is shown that the value of heat input in microplasma surfacing determines a width of plastic deformation zone and value of sum plastic deformations as a result of reheating in multi-layer surfacing. New technological principles were proposed for selecting the modes of multi-layer and 3D-microplasma powder surfacing of the parts from nickel heat-resistant alloys, providing the minimum heat input in a part and regulating requirements to welding current value, time of existence of metal of weld micropool in molten state and its volume.