докт. техн. наук, проф., декан факультета машиностроения, металлургии и транспорта
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244
Dr. Sci. (Eng.), Prof., Dean of the Faculty of mechanical engineering, metallurgy and transport
443100, Russia, Samara, Molodogvardeskaya str., 244
аспирант, инженер кафедры литейных и высокоэффективных технологий
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244
Postgraduate student, Engineer of the Department of foundry and high-efficiency technologies
443100, Russia, Samara, Molodogvardeskaya str., 244
канд. техн. наук, профессор кафедры литейных и высокоэффективных технологий
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244
Cand. Sci. (Eng.), Professor of the Department of foundry and high-efficiency technologies
443100, Russia, Samara, Molodogvardeskaya str., 244
докт. техн. наук, проф., зав. кафедрой литейных и высокоэффективных технологий
443100, г. Самара, ул. Молодогвардейская, 244
Nikitin V.I. – Dr. Sci. (Eng.), Prof., Head of the Department of foundry and high-efficiency technologies
443100, Russia, Samara, Molodogvardeskaya str., 244
Исследовано влияние тока сварочной дуги (47, 57 и 67 А) на структуру и свойства наплавленных образцов, получаемых электродуговой роботизированной наплавкой. В качестве присадочного материала использовали сварочную проволоку Св-АК5 (ER4043) системы Al–Si. Наплавку проводили на субстрат в виде плиты толщиной 6 мм из сплава АМг6 системы Al–Mg. При наплавке в образцах формируется типичная двухфазная структура доэвтектического состава, характерная для сплавов системы Al–Si, с содержанием кремния 5 %. По высоте наплавленных слоев отмечается тенденция к укрупнению структуры по направлению от субстрата, что связано с аккумуляцией теплоты в наплавляемых по высоте слоях. С увеличением тока сварочной дуги происходит измельчение дендритов на основе α-Al и кристаллов эвтектического кремния, а также возрастает плотность и падает микротвердость наплавленных образцов. Повышение плотности обусловлено снижением доли и размеров газовых пор, а также измельчением структурных составляющих. Уменьшение микротвердости связано с увеличением доли мягкой фазы (дендритов α-Al) и сокращением количества твердых кристаллов эвтектического кремния. Среднее содержание кремния в образцах, наплавленных по трем режимам, находится в интервале 5,46–5,91 %, что соответствует химическому составу сварочной проволоки марки Св-АК5 (ER4043). Увеличение тока сварочной дуги способствует росту значений предела прочности при растяжении и незначительному снижению условного предела текучести и относительного удлинения. Особенности изменения механических свойств наплавленных образцов обусловлены спецификой формирования литой структуры наплавляемых слоев в условиях направленного затвердевания по направлению от субстрата.
The study covers the effect of welding arc current (47, 57, and 67 A) on the structure and properties of deposited samples obtained by robotic electric arc surfacing. Sv-AK5 (ER4043) welding wire of the Al-Si system was used as a filler material. Surfacing was carried out on a substrate in the form of a 6 mm thick plate made of AMg6 alloy (Al-Mg system). During surfacing, a typical two-phase structure of a hypoeutectic composition is formed in samples typical for Al–Si alloys with a silicon content of 5 %. Along the height of deposited layers, there is a tendency to structure enlargement in the direction from the substrate, which is associated with the accumulation of heat in layers deposited along the height. As welding arc current increases, α-Al-based dendrites and eutectic silicon crystals are refined with an increase in the density and a decrease in the microhardness of deposited samples. The increase in density is due to the reduced proportion and size of gas pores, as well as refined structural components. The decrease in microhardness is associated with the increased proportion of the soft phase (α-Al dendrites) and decreased quantity of hard eutectic silicon crystals. The average content of silicon in samples deposited in three modes is in the range of 5.46–5.91%, which corresponds to the chemical composition of Sv-AK5 (ER4043) welding wire. Higher welding arc current contributes to an increase in the tensile strength and a slight decrease in the offset yield strength and relative elongation. The features of changes in the mechanical properties of deposited samples are determined by of the specific cast structure of deposited layers formed under conditions of directional solidification in the direction from the substrate.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.