Повышение эффективности электродуговой наплавки сплава СВ-АК5 за счет гибридизации технологий

В работе показана актуальность разработки гибридных технологий, основанных на совмещении электродуговой объемной наплавки с другими внешними воздействиями на наплавляемые слои: применение нескольких источников энергии (лазер и электрическая дуга), сочетание наплавки и процессов формообразования (деформационное воздействие, дробеструйная обработка, лазерное упрочнение и др.). В работе оценивали потенциальную возможность создания гибридной технологии «электро-дуговая наплавка - магнитно-импульсная обработка» при получении образцов из сплава Св-АК5 (система Al-Si). Комплекс для реализации гибридной технологии создан на базе коллаборативного робота-манипулятора и сварочного инверторного полуавтомата. Разработаны конструкции, изготовлены и испытаны 2 вида совмещенных со сварочной горелкой одновитковых индукторов для магнитно-импульсной обработки наплавляемых образцов: индуктор в виде открытого тора, охватывающий сопло сварочной горелки, и прямоугольный индуктор, сопряженный последовательно с горелкой. Средствами компьютерного моделирования и натурных экспериментов установлено, что наиболее эффективным является индуктор в виде открытого тора, охватывающий сопло сварочной горелки. Индуктор такого вида подает магнитно-импульсные разряды непосредственно в формируемую жидкую ванну в процессе наплавки. Наплавку проводили в среде защитного газа аргон. В качестве основного варьируемого параметра МИО служила энергия разряда W в интервале 180÷518 Дж при одинаковом количестве импульсов (20 шт.). Исследование микроструктуры опытных образцов показало, что МИО оказывает существенное модифицирующее воздействие на дендриты α-Al сплава Св-АК5, получаемого по гибридному процессу «электродуговая наплавка - магнитно-импульсная обработка». Дефекты структуры в процессе металлографических исследований наплавленных образцов не выявлены.