36/42 WPŁ YW PARAMETRÓW TECHNOLOGICZNYCH PROCESU GTAW NA KSZTAŁTOWANIE WARSTWY WIERZCHNIEJ ODLEWÓW ŻELIWNYCH STRESZCZENIE:

HTML
DOWNLOAD

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "36/42 WPŁ YW PARAMETRÓW TECHNOLOGICZNYCH PROCESU GTAW NA KSZTAŁTOWANIE WARSTWY WIERZCHNIEJ ODLEWÓW ŻELIWNYCH STRESZCZENIE:"

Wojciech Marek
6 lat temu
Przeglądów:

1 3642 Slidificatin f Metais and Allys, Year 2000, Vlume 2, Bk N 42 Krzepnięcie Metali i Stpów, Rk 2000, Rcznik 2, Nr 42 FAN-Katwice, PL ISSN WPŁ YW PARAMETRÓW TECHNOLOGICZNYCH PROCESU GTAW NA KSZTAŁTOWANIE WARSTWY WIERZCHNIEJ ODLEWÓW ŻELIWNYCH Władysław ORŁOWICZ, Andrzej TR YTEK Zakład Odlewnictwa i Spawalnictwa, Plitechnika Rzeszwska ul. W. Pla 2, Rzeszów STRESZCZENIE: W pracy pisan rezultaty badań wpływu atmsfery chrnnej raz natężenia prądu na gemetrię przetpień pwierzchni dlewów żeliwnych. Określn również wpływ tych parametrów na mikrtwardść w bszarze przetpienia. WSTĘP Od wielu elementów maszyn i urządzeń wyknywanych z żeliwa wymaga się wyskiej dprnści na zużycie ścierane. Dla utwardzenia warstwy wierzchniej dlewów żeliwnych stsuje się metdę dlewnicze (utwardzanie pwierzchniwe dlewów przy wykrzystaniu chładzalników) lub bróbkę cieplną (np.: hartwanie). Twardą i dprną na zużycie ścierne warstwę wierzchnią dlewów żeliwnych trzymać mżna także drgą gwałtwnej krystalizacji nadtpinej warstwy wierzchniej dlewu. D teg celu stswać mżna skncentrwany strumień ciepła na przykład wiązkę elektrnów, laser lub łuk elektryczny. Szczególnie interesująca ze względów eknmicznych i mżliwści technlgicznych jest metda GTA W. W związku z tym celem pracy jest pznanie wpływu parametrów technlgicznych prcesu GT A W na gemetrię przetpiel'l dlewów żeliwnych i ich twardść.

328 BADANIA l. Materiał d badań Badania wyknan na niestpwym żeliwie sferidalnym (3,56% C, 2,03% Si, 0,21% Mn, 0,01% Ni, 0,15% Cu, 0,04% P, 0,017% S, 0,053% Mg) trzymanym w żeliwiaku.

2 328 BADANIA l. Materiał d badań Badania wyknan na niestpwym żeliwie sferidalnym (3,56% C, 2,03% Si, 0,21% Mn, 0,01% Ni, 0,15% Cu, 0,04% P, 0,017% S, 0,053% Mg) trzymanym w żeliwiaku. Odlewy wyknan w pstaci płyt wymiarach 300 x 200 x 20 mm. Z dlewów wycięt płytki wymiarach 21 O x 50 x l O mm. 2. Wyknanie przetpień Przetpienia płytek żeliwnych wyknan metdą GTA W stsując natężenia prądu I = 50, 130, 210, 300 A. Prędkść przesuwu łuku wynsiła 200 mmmin. Przetpienia wyknan elektrdą wlframwa średnicy 2,4 mm w atmsferze helu lub argnu. Dla uzyskania gwałtwnej krystalizacji płytki zamntwane były w specjalnym stanwisku umżliwiającym ich chłdzenie wdą (rys. 1). Przepływ wdy ustaln tak aby na granicy płytka- wda nie pjawiały się pęcherze pary widczne głym kiem. Uchwyt spawalniczy urządzenia FALTIG 315 ACDC zamntwany był na wózku z regulwaną prędkściąjazdy. 2 3 Rys.l. Schemat stanwiska d nadtapiania warstwy wierzchniej dlewu; l- kalrymetr przepływwy, 2 - elektrda wlframwa, 3 - wózek d regulacji prędkści przesuwu strumienia cieplneg, 4 - urządzenie FALITG 315 ACDC, 5- gaz chrnny

329 3. Badania gemetrii przet pień Z przetpinych płytek wycięt próbki w kierunku prstpadłym d si wzdłużnej przetpień. Na tych próbkach zmierzn szerkść i głębkść przetpień.

Gemetria przetpienia warstwy wierzchniej płytek z żeliwa sferidalneg (3,56% C, 2,03% Si, 0,21 % Mn, 0,01 % Ni, 0,15% Cu, 0,04% P, 0,017% S, 0,053 % Mg) a Nr Parametry Atmsfera Gemetria próbki

3 Badania gemetrii przet pień Z przetpinych płytek wycięt próbki w kierunku prstpadłym d si wzdłużnej przetpień. Na tych próbkach zmierzn szerkść i głębkść przetpień. Wyniki pmiarów przedstawin w tablicy 1. Tabl ica l. Gemetria przetpienia warstwy wierzchniej płytek z żeliwa sferidalneg (3,56% C, 2,03% Si, 0,21 % Mn, 0,01 % Ni, 0,15% Cu, 0,04% P, 0,017% S, 0,053 % Mg) a Nr Parametry Atmsfera Gemetria próbki przetapiania chrnna przetpienia I, A v,rnmmin a, mm h, mm l 50 4,0 0, hel 8,0 1,6 h ,8 2, ,6 3, ,4 0, argn 4,3 1, ,0 1, ,8 2,4 Wyniki pmiarów szerkści i głębkści przetpienia psłużyły d bliczenia pla pwierzchni przekrju pprzeczneg przetpień. D bliczeń użyt wzru na dcinek kła pnieważ dbrze dwzrwuje analizwaną pwierzchnię. D bliczenia dcinka kła zastswan wzór [1] pstaci: l P =-((z r )- a(r- h)) 2 gdzie: P- ple pwierzchni dcinka kła, 1- długść łuku parteg na cięciwie (długść linii wtpienia), r- prmień kła, a- długść cięciwy partej na dcinku kła (szerkść przetpienia), h- długść strzałki dcinka (głębkść przetpienia). Wyniki bliczeń pla pwierzchni ściegu w płaszczyźnie prstpadłej d jeg si wzdłużnej P przedstawin w tablicy 2.

4 330 Tablica 2. Ple pwierzchni ściegu w płaszczyźnie prstpadłej d jeg s1 wzdłużnej P Nr próbki Parametn przetapiania Atmsfera P, I, A v, mmmin chrnna mm 2 l 50 2, hel 8, , , , argn 2, , ,57 Graficzne zbrazwanie wyników badat1 przedstawin na rysunkach 2--c , , l l v = 200 mmmin 15 - ~=~~n i ~ ~ n atężeni e, l [A] Rys.2. Wpływ natężenia prądu i atmsfery chrnnej na szerkść przetpienia -apróbki z niestpweg żeliwa sferidalneg.~ c: 5 v=200mmmin Argn f--- l -Hel l c. "' a; E' 3 _, [.s :~.r. 2 -".c... c, , natężenie, l [A] Rys.3. Wpływ natężenia prądu i atmsfery chrnnej na głębkść przetpienia -hpróbki z niestpweg żeliwa sferidalneg

5 45 40 ;: 35.c u e., 30 1::! E 25 j e , D Q. 1 5 ~ - ---~;~ n v = 200 mmmin [ ~ natężenie, l [AJ 331 Rys. 4. Wpływ natężenia prądu i atmsfery chrnnej na ple pwierzchni ściegu w płaszczyźnie prstpadłej d jeg si wzdłużnej -P 4. Pmiary mikrtwardści Pmiary mikrtwardści (j..i.hv 0,1) wyknan na zgładach p ceme gemetrii przetpień. Wyniki pmiarów przedstawin na rysunkach 5 i > J: >i...., 600.., ii 400! -" :E... ' ' \ \ hel ~ SOA --130A A A " 0,1 0,7 1,3 1,9 2,5 3,1 3,7 4,3 4,9 5,7 6,3 dległść d pwierzchni przetpienia, mm Rys. 5. Zmiana mikrtwardści utwardznej warstwy wierzchniej niestpweg żeliwa sferidalneg przetapianeg w atmsferze helu > J: >i. <.> 600 ~ ~ 400! ~ 200 i., \ argn SOA ~ --130A - \ \ --210A \ \\ \ \\ A 0,1 0,7 1,3 1,9 2,5 3,1 3,7 4,3 4,9 5,7 6,3 dległść d pwierzchni przetpienia, m ni Rys. 6. Zmiana mikrtwardści utwardznej warstwy wierzchniej niestpweg żeliwa sferidalneg przetapianeg w atmsferze argnu

6 332 PODSUMOW ANIE Gemetrię przetpiet'1 warstwy wierzchniej dlewów żeliwnych mżna kształtwać pprzez zmianę natężenia prądu i atmsferę chrnną prcesu GT A W. Różnice w gemetrii przetpienia spwdwane są zmienną ilścią ciepła dprwadzneg d pwierzchni dlewu. Wraz ze wzrstem natężenia prądu rśnie ilść dstarczneg ciepła. Efektem teg są wyższe wartści szerkści i głębkści przetpienia raz wyższe wartści pla pwierzchni przekrju pprzeczneg przetpienia. Stswanie atmsfery chrnnej helu pzwala uzyskać wyższe wartści analizwanych zmiennych. Przy stswaniu wyższych wartści natężenia prądu spawania uzyskuje się niższe wartści mikrtwardści w bszarze przetpień. Mikrtwardść warstwy przetpinej przy zastswaniu atmsfery helu jest mniejsza niż w przypadku stswania atmsfery argnu. Aplikacja metdy GT A W d utwardzania pwierzchniweg dlewów z żeliwa sferidalneg pzwala uzyskać prawie czterkrtny wzrst twardści warstwy wierzchniej. LITERATURA l. Pradnik Mechanika, WNT, Warszawa 1994 EFFECT OF GTAW PROCESS VARIABLES ON CONSTRUCTION OF CAST IRON SURFACE LA YER Władysław ORŁOWICZ, Andrzej TRYTEK Department f Fundry and Welding Engineering, Technical University, Rzeszów ul. W. Pla 2, Rzeszów Abstract: The paper describes the results f research n the effect f prtective atmsphere and applied vltage n the gemetry f surface fusin penetratin f cast-irn castings. The effect f thse parameters n the micr-hardness in the fusin zne.

Podobne dokumenty

Władysław ORŁOWICZ, Andrzej TRYTEK Zakład Odlewnictwa i Spawalnictwa, Politechnika Rzeszowska, ul. W. Pola 2, Rzeszów

Władysław ORŁOWICZ, Andrzej TRYTEK Zakład Odlewnictwa i Spawalnictwa, Politechnika Rzeszowska, ul. W. Pola 2, Rzeszów 43/46 Slidificatin f Metais and Allys, Year 2000, Vlume 2, Bk N. 43 Krzepnięcie Metali i Stpów, Rk 2000, Rcznik 2, Nr 43 PAN -Katwice PL ISSN 0208-9386 SPRA WNOŚĆ CIEPLNA PROCESU GTA W PRZY NADT APIANIU