Энергетический подход при анализе режимов микроплазменной порошковой наплавки

Abstract

На основе оценки значения определенного интеграла величины сварочного тока за время горения дуги на изделии предложена новая методика анализа режимов микроплазменной порошковой наплавки. Она реализуется посредством цифровой обработки сигналов с датчиков тока и напряжения с гальванической развязкой от сварочного контура, зарегистрированных с помощью аналогово-цифрового преобразователя. Ее алгоритм позволяет для различных моделей специализированного наплавочного оборудования в условиях варьирования величины сварочного тока и ряда стационарных технологических параметров оценивать количество введенного в анод тепла и соотносить его со склонностью изделий из никелевых жаропрочных сплавов к образованию микро- или макротрещин при сварке плавлением. Установлено, что при ограниченном сварочном токе общие тепловложения микроплазменной дуги в анод пропорциональны объему сварочной ванны и производительности наплавки. На примере многослойной наплавки торца пера лопаток газотурбинных двигателей из сплавов ЖС32 и ЖС26 показано, что оптимизация общего количества введенной тепловой энергии позволяет предотвратить образование микротрещин в таком сварном соединении.

A new procedure for analysis of microplasma powder surfacing modes was proposed on the basis of evaluation of the value of definite integral of welding current magnitude during the time of arc running on the item. It is realized by digital processing of signals from current and voltage sensors with galvanic decoupling from the welding circuit, registered using the analog-digital converter. Its algorithm allows evaluation of the amount of heat applied to the anode for different models of specialized surfacing equipment under the conditions of variation of welding current and of a number of stationary technological parameters, and correlating this value with micro- or macrocracking susceptibility of items from high-temperature nickel alloys in fusion welding. It is established that at limited welding current overall heat input of micropalsma arc into the anode is proportional to weld pool volume and surfacing efficiency. In the case of multilayer surfacing of airfoil edge of GTE blade from JS32 and JS26 alloys it is shown that optimization of the total amount of heat energy allows prevention of microcracking in such a welded joint.