Дальневосточный государственный университет путей сообщения, Хабаровск, Россия

Макиенко В. М., профессор кафедры транспортно-технологических комплексо в, докт. техн. наук, эл. адрес: mvm_tm@festu.khv.ru
Атеняев А. В., доцент кафедры транспортно-технологических комплексов, канд. техн. наук, эл. адрес: atenia@mail.ru
Лукьянчук А. В., доцент кафедры транспортно-технологических комплексов, канд. техн. наук, эл. адрес: AVL80@yandex.ru
Шадрин С. В., старший преподаватель кафедры транспортно-технологических комплексов, эл. адрес: sergio85n18@gmail.com

Представлены результаты исследований по восстановлению деталей машин с использованием сварочно-наплавочных материалов, разработанных на основе минерального сырья Дальневосточного региона. Для изготовления электродных покрытий, шихты порошковой проволоки и флюсов использовали минеральное сырье, в состав которого входят элементы, пригодные для получения материалов, обеспечивающих высокие технологические характеристики (Zr, Mn, W, B и др.). Однако данное сырье многокомпонентное, что требует применения новых методик и способов создания качественных материалов. В результате теоретических расчетов и экспериментальных исследований получены математические зависимости и построены диаграммы, позволяющие выбирать состав компонентов шихты, обеспечивающий требуемые свойства и высокое качество формируемых покрытий. Выполнены опытные наплавки и проведены стендовые испытания в целях определения технологических характеристик наплавленного металла. В результате проведенных исследований были созданы и испытаны новые сварочно-наплавочные материалы: плавлено-керамический флюс АН22ПК-ДМС, порошковая проволока марки ПП-Нп-130ХГ-Т-С-2,8 и электродное покрытие. Лабораторные и стендовые испытания подтвердили, что наплавленные с их использованием слои отличаются повышенной твердостью, износостойкостью и ударной вязкостью. В ходе микроструктурного анализа было выявлено образование карбидных фаз и легированного цементита, что обуславливает высокие механические свойства. Опытно-сравнительные испытания показали, что механические и эксплуатационные свойства деталей, восстановленных разработанными материалами, соответствуют требованиям нормативной документации.

1. Матафонов А. А. Разработка электродных покрытий на основе минерального сырья Восточно-Сибирского региона : автореф. дис. … канд. техн. наук. – Барнаул, 2012. – 19 с.
2. Surojo E., Suah Putri E. D. W., Budiana E. P. Recent developments on underwater welding of metallic material // Procedia Structural Integrity. 2020. Vol. 27. P. 14–21.
3. Chen H., Guo N., Zhang X., Cheng Q. et al. Effect of water flow on the microstructure, mechanical performance, and cracking susceptibility of underwater wet welded Q235 and E40 steel // Journal of Materials Processing Technology. 2020. Vol. 277. 116435. DOI: 10.1016/j.jmatprotec.2019.116435
4. Shin J. S., Oh S. Y., Park S., Park H. et al. Underwater laser cutting of stainless steel up to 100 mm thick for dismantling application in nuclear power plants // Annals of Nuclear Energy. 2020. Vol. 147. 107655. DOI: 10.1016/j.anucene.2020.107655
5. Li W., Zhao J., Wang Y., Wang J. et al. Research on underwater flux cored arc cutting mechanism based on simulation of kerf formation // Journal of Manufacturing Processes. 2019. Vol. 40. P. 169–177.
6. Kashchenko D. A., Brusnitsyn Y. D., Baranov A. V., Russo V. L., Karpov I. G. Development of electrodes for welding transmission pipelines and marine equipment made of highstrength low-alloy cold-resistant steels // Welding International. 2017. Vol. 31, Iss. 12. P. 938–944.
7. Zhang M., Han Y., Jia C., Dong S. et al. Process stability, microstructure and mechanical properties of underwater submerged-arc welded steel // Metals. 2021. Vol. 11, Iss. 8. 1249. DOI: 10.3390/met11081249
8. Конищев Б. П., Курланов С. А., Потапов Н. Н., Ходаков В. Д. Сварочные материалы для дуговой сварки : справочное пособие : в 2 т. Т. 1. Защитные газы и сварочные флюсы / Под общ. ред. Н. Н. Потапова. – М. : Машиностроение, 1989. – 544 с.
9. Потапов Н. Н., Баранов Д. Н., Каковкин О. С., Витман Д. В. и др. Сварочные материалы для дуговой сварки : справочное пособие : в 2 т. Т 2. Сварочные проволоки и электроды / Под общ. ред. Н. Н. Потапова. – М. : Машиностроение, 1993. – 768 с.
10. Якушин Б. Ф. Расчеты металлургических процессов при сварке и наплавке. – М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. – 54 с.
11. Зедгинидзе И. Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем. – М. : Наука, 1976. – 390 с.
12. Атеняев А. В. Разработка шлаковой основы легирующих флюсов с использованием минерального сырья Дальневосточного региона : автореф. дис. … канд. техн. наук. – Комсомольск-на-Амуре, 2020. – 24 с.
13. Макиенко В. М. Совершенствован ие процессов создания шлаковых систем и получение сварочных материалов с использованием минерального сырья Дальневосточного региона : автореф. дис. … докт. техн. наук. – Барнаул, 2011. – 39 с.

14. ГОСТ 26101–84. Проволока порошковая наплавочная. Технические условия. – Введ. 01.01.1986.
15. ГОСТ 9466–75. Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки сталей и наплавки. Классификация и общие технические условия. – Введ. 01.01.1976.
16. Лукьянчук А. В. Разработка и создание покрытий сварочнонаплавочных электродов на основе вольфрамсодержащего минерального сырья : автореф. дис. … канд. техн. наук. – Комсомольск-на-Амуре, 2006. – 22 с.