ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ СВАРНЫХ ШВОВ И ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ С ПРИМЕНЕНИЕМ НАНОПОРОШКОВ

Постановка проблемы. Применение различных технологий сварки и нанесения защитных покрытий является неотъемлемой составляющей в области судостроения и судоремонте. Одним из эффективных способов управления структурой, повышение эксплуатационных свойств сварных швов, наплавленных и напыленных покрытий считается введение в матрицу добавок нанокомпонентов. Среди перспективных для практического применения это виды нанопорошков оксидов, карбидов, нитридов металлов, в широком ассортименте предлагаются зарубежными компаниями. В зависимости от типа наночастиц, их морфологии, размера и способа введения в материал шва или покрытия можно получать композиционные материалы с заданными свойствами.
Анализ публикаций по теме исследования. Одной из основных задач применения нанопорошков при сварке является выбор типов тугоплавких соединений и способов их введения в сварочную ванну. Например, в работе [1] исследовались процессы лазерного сварки нанопорошковых инокуляторов ТiN, ТiС, Y2О3, которые наносились в виде суспензии на поверхность пластин перед сваркой. В работе [2] представлен способ сварки с введением микрогранул никеля, содержащие нанодисперсные частицы монокарбида вольфрама в покрытие сварочных электродов. В [3] также сварки осуществляли плавящимся электродом с композиционным покрытием, содержащим частицы нанопорошка с дополнительной защитой сварочной ванны газовой средой. Авторе работы [4] вводили наночастицы в сварочную ванну с помощью порошковой проволоки, непосредственно подключали к сварочной цепи или закладывали в разделки кромки. Вследствие использования данных технологии происходит улучшение свойств дуги, повышение производительности процесса сварки и физико-механических свойств сварных швов.
Современное состояние исследований в области газотермических покрытий с применением нанопорошков представлен в работах [5,6]. Основными преимуществами данного подхода является возможность нанесения тонких износостойких композиционных покрытий с улучшенными трибологическими характеристиками. По критериям износостойкости, задиростийкости и антифрикцийности наноструктурированные газотермические покрытия более эффективные твердого электролитического хромирования, а по экономическим показателям в условиях серийного производства и по экологичности процесса существенно лучше [7].
Таким образом, основные тенденции и перспективы в создании новых сварочных порошковых материалов и покрытий, по мнению большинства исследователей, связанные с введением в их состав наносоставляющих.
Цель работы заключалась в исследовании влияния наночастиц оксидов на структурообразование и эксплуатационные свойства сварных швов и плазменных покрытий.
Для достижения поставленной цели были проанализированы возможные методы введения нанодисперсных тугоплавких порошков в сварочную ванну и покрытия с учетом того факта, что при прохождении везде высокотемпературную зону плазмы дуги может произойти отключение наночастиц порошка. Для сохранения активности, наночастицы необходимо прикреплять к микрочастиц, что может быть сделано с помощью механохимической обработки порошковой смеси в специальных високоенергонапряженных планетарных мельницах. Механическая энергия, которая передается порошку при такой обработке, способствует образованию прочных химических связей между макро- и наночастицами. После обработки порошок пресовался и спекался в виде стержней определенного диаметра и длины, которые закладывались в разработку кромки перед сваркой. Таким образом в процессе сварки частицы нанопорошка не проходят сквозь дугу и попадают в сварочную ванну без высокотемпературного воздействия.

Результаты (английский) 1:

INCREASED OPERATIONAL PROPERTIES OF WELDS AND PLASMA COATINGS WITH NANO-POWDERSStatement of the problem. Application of welding technology and application of protective coatings is an integral part of the shipbuilding and ship repair. One of the best ways to structure management, increasing operational properties of welded joints, overlaid and sprayed coatings is an introduction to matrix addition nanokomponentov. Among the promising for the practical application of this kind of nanopowders of oxides, carbides, nitrides metals offers a wide range of foreign companies. Depending on the type of nanoparticles, their morphology, size and method of introduction in the material you can cover the seam or composite materials with given properties.Analysis of publications on the topic of study. One of the main tasks of nanopowders in welding is the choice of types of refractory compounds and methods of their introduction into the weld pool. For example, in [1] studied the processes of laser welding of nanoporoškovyh inokulâtorov TiN, TiS, Y2O3, which was carved in the form of suspension to the surface of the plates before welding. In [2] is a method of welding with the introduction of micro-granules of nickel nanoparticle-containing particles of tungsten coating monokarbida welding electrodes. In [3] also have welding with consumable electrode with composite coating containing particles of nanopowders with extra protection the welding bath gas service. Author of work [4] injected nanoparticles in the weld pool by using flux cored wire, directly connected to the welding circuit or laid in the cutting edge. Due to the use of information technology is improving the properties of arc welding process, improving performance and physico-mechanical properties of welded joints.State-of-the-art research in the field of thermal spray coatings using powders is presented in [5.6]. The main advantages of this approach is the possibility of applying thin wear resistant composite coatings with improved those characteristics. On the criteria of durability, zadirostijkosti and antifrikcijnosti nanostructured thermal spray coating of solid electrolytic chromium more efficient and economic indicators in terms of production and ecological process significantly better [7]. Thus, the main trends and prospects in building new welding of powder materials and coatings, in the view of most researchers associated with the introduction of nanosostavlâûŝih.The aim of this work was to study the influence of nanoparticle oxides on structure formation and operational properties of welds and plasma coating. To achieve this goal have been analysing possible methods of nanodisperse refractory powders in the weld pool and cover in view of the fact that during the passage of a high-temperature plasma arc zone everywhere can occur off the Nano powder. To save the activity, you must attach to microparticles, nanoparticles, which can be done by using Mechanochemical processing of powder mixture in special visokoenergonaprâžennyh planetary mills. Mechanical energy, which is transferred to the process, contributes to the formation of strong chemical bonds between the macro and nanoparticles. After processing the powder presovalsâ and spekalsâ in the form of rods a certain diameter and length, projected in the development of the edges prior to welding. Thus the welding process, the particles do not pass through the arc of nanopowders and fall into the weld pool without high-temperature exposure.

Результаты (английский) 3:

Improve performance properties of the welds and plasma coating application with the use of tuition fee

formulation of the problem.The application of the different technology and welding of protective coatings is an integral component in the field of shipbuilding and RS rules. One of the effective ways to control structure,Improve performance properties of the welds, and coated blades наплавленных coatings is considered to be an introduction to matrix additives нанокомпонентов.Among forward-looking for the practical application of this type of tuition fee oxide, or, c) metals, in a wide range offers foreign companies. Depending on the type medicine,Their morphology, size, and how the material in the weld or cover can be used to obtain composite materials with specific properties.
Analysis publications on the research topic.One of the main tasks of the tuition fee when welding is select the types of republican connections and ways to their introduction in the weld bath tub. For example,In the work (1) explored laser welding processes нанопорошковых инокуляторов ТiN, ТiС, Y2O3, which label in the form of a slurry on the surface of the plates before welding.In the work (2) submitted to the welding process with the introduction of the granulating nickel, containing water jet technologies - equipment and applications particles монокарбида tungsten in coating welding electrodes.In (3) as well as flux cored welding carried out with graphic-coated, containing particles нанопорошка with additional protection welding bath gas environment.Author of the work of (4) imposed optics institute at the weld bath with the hydrofluoric acid, directly connecting to the welding circuit or laying in stripping edges.Because of the use of information technology is improving arc properties, the improvement of productivity welding process and physico-mechanical properties of the welds.
Modern status of studies in the field of газотермических coatings with the use of tuition fee is submitted in the works (5.6 ).The main advantage of this approach is the possibility of causing thin wear-resistant composite coatings with improved трибологическими characteristics. On the criteria for durability,And задиростиикости антифрикцииности owing газотермические cover more effective solid electrolyte raise our competitive ability we certified our products,And the economic indicators in a serial production and ecological process significantly better (7).
Thus,The main trends and the prospects for the establishment of new welding powder materials and coatings, in the opinion of a majority of researchers, associated with the introduction of the in their composition наносоставляющих.
The objective of the work was to study the impact of oxides spectroscopy consequently and operational properties of weld seams and plasma coatings.
To achieve this goal have been analyzed possible methods of introducing products are on republican in weld bath and cover with the light of the fact thatThat when passing anywhere high temperature zone of plasma arc can occur off medicine powder. To save the activity, you must attach to the optics institute at trace,That can be done using a similar unit processing powder mixture in special високоенергонапряженных planetary mills. Mechanical energy, which is transferred to powder when such processing,Education contributes to strong chemical linkages between macro- and-. After processing powder пресовался and coals in the form of rods a certain diameter and length,Which had been planted in the development edge before welding. Thus during the welding process нанопорошка particles do not pass through an arc and fall into the weld bath without chlorine impact.