123



Stránky připravuje:

Ing. Jaromír Lukášek, CSc.
lukasek@welding.cz

Aktualizováno: 10/05/2007

99_2-7   Plazmové nanášení prášků

Četné další vývojové práce v oblasti plazmového navařování prášků jsou zaměřeny na další rozšíření spektra nasazení, zejména vývojem nových svařovacích technologií a přídavných materiálů. Zvláštní pozornost je věnována duplexním materiálům při kombinovaném namáhání korozí a machanickým opotřebením. Použitím dvojpulsní techniky, systematickými variacemi nanášecího úhlu tvrdého materiálu a přizpůsobováním svařovacích parametrů se podařilo zabránit odlučování tvrdých částeček (Cr3C2, resp. WC-W2C).

Provedené zkoušky opotřebitelnosti ukázaly u obou návarů posílených tvrdými částečkami ve srovnání s vrstvami bez posílení sníženou ztrátu opotřebením až o faktor 6. Korozivzdornost tvrdými částečkami posílených vzorků odpovídá v kyselině sírové neposíleným vrstvám, naproti tomu však v mořské vodě je odolnost proti bodové korozi zřetelně nižší. Při tom má zvláštní význam rozpouštění karbidů Cr3C2.

Za účelem rozšíření použitelnosti hliníkových materiálů při abrazivním opotřebení byla provedena šetření v nanášení, disperzaci a legování pomocí plazmového procesu. Výrazné zvýšení odolnosti proti opotřebení bylo dosaženo disperzací pomocí karbidu wolframu. V závislosti na použité slitině hliníku bylo dosaženo snížení ztráty hmotnosti zkušebních vzorků o faktor 40. Pomocí speciálního elektrického zapojení DCCP (direct current combined polarity) vyvinutého pro tento účel je možno, kromě permanentního plus pólováním optimalizovaného čistícího účinku, snížit opotřebení hořáku použitím vodou chlazených prstencových elektrod.

Další práce referuje o speciální oblasti plazmových návarů prášků - o návarech na strojní nože se zakřivenými řeznými břity. Pro tento účel bylo vyvinuto speciální CNC-zařízení v portálovém provedení se servoposuvy a doplňkovým otočným hřídelem, na kterém je upevněna kývací jednotka. Pohon obou lineárních os a otočné osy jako interpolační zabezpečuje, že kývavý pohyb je trvale kolmý ke směru svařování.

Jsou popisovány výzkumy vedoucí ke zvyšování odolnosti proti opotřebení korozivzdorných návarů na bázi železa. Vycházejí z obchodně obvyklých přídavných materiálů Fe-Cr-V-C odolných proti opotřebení a používají prášky s různými obsahy niklu, chromu, uhlíku a vanadu. Vzorky zhotovené těmito prášky pomocí plazmového svařování byly posuzovány z hlediska struktury, tvrdosti a houževnatosti a z hlediska odolnosti proti korozi a opotřebení. Zvyšováním obsahu karbidu vanadu ve svarovém kovu je možno výrazně zvýšit odolnost proti opotřebení navařených vrstev. Ve srovnání s použitými referenčními materiály mají návary pokusných prášků při srovnatelné odolnosti proti korozi nejméně trojnásobnou odolnost proti opotřebení.

Pomocí metody konečných prvků (FE) byla provedena analýza deformací a pnutí deskových modelových dílců. Sestavený výpočtový model při tom zohledňoval zvláštnosti navařování jako jsou asymetrie položení svarové housenky, rozdílné fyzikální vlastnosti základního a přídavného materiálu, vliv vícevrstvých housenek a nárazových vrstev. Zjištěné výsledky FE-výpočtů teplotního pole a stavu deformací a vlastních pnutí ukazují celkově dobrý souběh s výsledky zjištěnými experimentálně. Simulace deformací a svařovacích vlastních pnutí najde praktické použití při tvarovém svařování, např. při výrobě nástrojů pro tváření. Použitím matematické simulace je možno výrazně snížit rozsah zkoušek.

Zpět na Vývojové tendence>



logo welding.cz