Расчeт размеров единичной сварочной площадки при электроконтактной приварке металлической ленты

   Абразивное изнашивание деталей и узлов сельскохозяйственной техники приводит к выходу ее из строя. Восстановление деталей сельскохозяйственной техники и их упрочнение функциональными
покрытиями проводят с помощью электроконтактной приварки (ЭКП) металлических лент. Свойства и качество получаемых покрытий зависят от регулируемых (сила сварочного тока, скорость сварки и величина
подачи) и нерегулируемых параметров ЭКП, а также от размера единичной сварочной площадки (ЕСП).

   Цель исследований – получение расчетных формул для определения размеров ЕСП и осадки присадочного материала при ЭКП металлической ленты.

   Установлено, что размеры эллиптической ЕСП зависят от силы сжатия, диаметра восстанавливаемой поверхности, ширины и диаметра роликовых электродов, физических и механических свойств присадочного материала (твердость, модуль упругости Юнга и коэффициент Пуассона). При этом свойства материала – такие, как упругость и прочность, не поддаются регулировке в процессе приварки. Регулировать размеры ЕСП можно только усилием сжатия и изменением ширины и/или диаметра электродов. В свою очередь, уменьшение или увеличение усилия сжатия электродов приводят к изменению характера контактирования поверхностей в зоне соединения, а следовательно, электрического сопротивления и степени пластической деформации, что отражается на качестве покрытий. В результате теоретических исследований и применения метода моделирования предложена математическая модель расчета геометрических параметров ЕСП при ЭКП. Произведенные по полученным зависимостям расчеты подтвердили результаты других исследований: рекомендуемая 30 %-ная пластическая деформация (осадка) присадочного материала для детали диметром 40 мм достигается при ширине электродов 6,3…9 мм, а для диаметра 80 мм – при 4,6…6,4 мм. Применение формул для расчета размеров ЕСП позволит повысить качество и эффективность электроконтактной приварки.

1. Berezshnaya O.V., Gribkov E.P., Borovik P.V., Kassov V.D. The finite element modulation of thermostressed state of coating formation at electric contact surfacing of “shaft” type parts. Advances in Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 2019. P. 7601792. doi: 10.1155/2019/7601792

2. Латыпов Р.А., Серов А.В., Серов Н.В., Игнаткин И.Ю. Утилизация отходов машиностроения и металлургии при упрочнении и восстановлении деталей машин // Металлург. 2021. № 5. Ч. 1. С. 81-87. doi: 10.52351/00260827_2021_05_81

3. Yunusbaev N.M., Gabitov I.I., Farkhshatov M.N. et al. Perspective method of restoration of autotractor parts by electrocontact welding of powder materials in the magnetic field. Tribology in Industry. 2019;41(1):115-125. doi: 10.24874/ti.2019.41.01.13

4. Бурак П.И., Серов А.В. Оптимизация процесса электроконтактной приварки металлической и аморфной лент с использованием статистического моделирования // Вестник Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Московский государственный агроинженерный университет имени В.П. Горячкина». 2011. № 1 (46). С. 59-61. EDN: RASSZV

5. Серов А.В., Латыпов Р.А., Серов Н.В., Чернов В.В. Расчетно-экспериментальная оценка сопротивления зоны соединения при электроконтактной приварке с использованием промежуточного слоя // Электрометаллургия. 2024. № 5. С. 19-30. EDN: PCZZOO

6. Асланян А.Э., Асланян Э.Г., Гаврилкин С.М. и др. Государственный первичный эталон твердости по шкалам Мартенса и шкалам индентирования ГЭТ 211-2014 // Измерительная техника. 2016. № 6. С. 3-6. EDN: WMCFBH

7. Асланян А.Э. Влияние скорости приближения наконечника к образцу на твердость по шкалам индентирования // Метрология в XXI веке : Материалы V научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и специалистов, Менделеево, Московская область, 23 марта 2017 г. М.: Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений», 2018. С. 106-109. EDN: YQLGNN

8. Тыллануров Ы. Зависимость давления и твердости материала по методу Виккерса // Матрица научного познания. 2023. № 9-1. С. 133-136. EDN: NPASNX

9. Бурак П.И., Латыпов Р.А., Серов А.В., Серов Н.В. Использование цифровых технологий при исследовании и моделировании процессов, протекающих при электроконтактной приварке // Технический сервис машин. 2019. № 1 (134). С. 113-121. EDN: VNWZTU