Sulatusten geometria

  Saatujen pintojen uudelleen sulatusten geometria tutkittiin ristikkäin-poikkileikkauksella, joka oli kohtisuorassa uudelleen sulatusten pituusakseliinnähden (kuva 1). Näytteet leikattiin Struers-tuotemerkin metallografisella leikkauskoneella Labotom 3 käyttäen Supra TRD 15 -katkaisupyörää pyörän reunan siirtymän-- lineaarisellanopeudella 37,2 ms. Pyörää siirrettiin eteenpäinnopeudellanoin 10 mmmin, useaan välein. Näytteiden leikkaamisen aikana pyörä jäähdytettiin voimakkaasti vedellä. Havainnoihin valitutnäytepinnat//-valmistettiin hiomapapereilla, joiden karkeusaste oli 150, 500 ja lopuksi 1000 kiillotustyynyn pyörimisnopeudella 150 rpm. Näytteen valmistelun aikana hiomapaperit kostutettiin vesivirralla. 

Mittaukset

 uudelleen sulatukset tehtiin optisella NEOPHOT 2 -mikroskoopilla, joka oli varustettu VIDEOTRONIC CC20P -videokameralla, käyttäen edistyksellistä kuvan kaappaus- ja analysointijärjestelmää Multiscan v. 08. Sulatettujen alueiden leveys w ja syvyys h mitattiin. Hyväksytty menetelmä antoi mahdollisuuden lukea parametrien w ja h arvot 0,01 mm:n tarkkuudella.   

 Uudelleen sulatuksen geometrian (leveys ja syvyys) tulokset tai mittaukset sekä lasketut lämpötehokkuuden ja sulatustehokkuuden arvot on esitetty taulukossa 1.   3. Johtopäätökset

 Saatujen testitulosten perusteella havaittiin, että sähkövirran voimakkuuden kasvaessa ja valokaaren skannausnopeuden pienentyessä sekä pinnan uudelleen sulatusten leveys että syvyys kasvavat. Suurin leveys w 17,8 mm ja syvyys h 3,2 mm saatiin sähkövirralla I 300 A ja skannausnopeudella vS=200 mm=min. Pienin uudelleen sulatuksen leveys w=3,5 mm ja syvyys h=0,7 mm saatiin sähkövirran voimakkuudelle I/100 A ja skannausnopeudelle vS=800 mm=min.==/ 

GTAW -prosessin parametrien hyväksytyllä alueella uudelleen sulatusleveys on herkempinykyisille intensiteettimuutoksille kuin valokaaren pyyhkäisynopeuden vaihteluille. Mikä tahansa muutos MAR M509 -seoksevaluihin sovellettua pinnan uudelleen sulatustekniikkaa kuvaavissa teknisissä parametreissa johtaa merkittäviin eroihin prosessin lämpötehokkuudessa ja sulatustehokkuudessa. Suuremmat virran intensiteetit ja pienemmät valokaaren skannausnopeudet lisäävät sähkökaaressa syntyvän lämmön määrää. Vastaavasti myös lämmitetyn up-valun absorboiman lämmön määrä kasvaa. Valun sieppaaman lämpömäärän kasvunopeus, joka liittyynykyisen intensiteetin kasvuun, on pienempi kuin vastaava sähkökaaressa syntyvän lämmön kasvunopeus. Vaikutus on lämpötehokkuuden heikkeneminen. Virran voimakkuuden ja valokaaren skannausnopeuden kasvu johtaa sulatustehokkuuden kasvuun. Suurempi virran voimakkuus tarkoittaa suurempaa sähköenergian määrää, ja suurempi skannausnopeus lyhentää uudelleensulatusprosessin kestoa, minkä vuoksi lämpöhäviöt, jotka liittyvätnäytteen kuumentamiseen lämpötilaan, joka on juuri alle sulamislämpötilan, ovat pienemmät. --

  Saadut tulokset mahdollistivat toisaalta uudelleen sulatusten lämpötehokkuuden, sulatustehokkuuden ja geometristen parametrien ja toisaalta uudelleen sulattamisprosessi. Toisaalta lämpötehokkuuden ja toisaaltanykyisen intensiteetin ja valokaaren skannausnopeuden suhde kuvataan kaavalla: 

η0,0006 · I -= 0.0004 ·vs 0,57 (3)+

Yhtälön tilastolliset parametrit:R 0,98 ;=R20,96;=

F =242,1; Δη 0,018;=α 0,05.=

Sulatustehokkuuden suhde toisaalta virran voimakkuuden ja valokaaren skannausnopeuden välillä\\ eimuut kuvataan kaavalla:

m 0.0007 ·=I 0.0004 ·+vs –0,19 (4) 

R0,92; =R20,86;=

 =53,5; Aηm0,041;=α0,05. =

\\ eitoinen kuvataan kaavalla:w

 0.04 ·I=– 0.008 · vs4,28 (5) +Yhtälön tilastolliset parametrit:

R0,96; R=20,92;=F

 103,1; Δ=w1,05 mm; α=0,05. =Suhde toisaalta uudelleen sulatussyvyyden janykyisen voimakkuuden ja valokaaren skannausnopeuden välillä

muut kuvataan kaavalla:h

0,009 · I=– 0.0013 · vs0,69 (6) +Yhtälön tilastolliset parametrit:

0,99;R=20,98;=F

730.4; Δ =h0,08;α =0,05. =Saatuja kaavoja, joille on tunnusomaista korkeat tilastokertoimien arvot, voidaan käyttää teollisessa käytännössä tehokkaasti lämpötehokkuuden ja fuusion hyötysuhteen arvioimiseksi valukappaleiden pintojen uudelleen sulattamisprosessissa.

MARM509 saatujen uudelleen sulatuskuvioiden seos ja geometria GTAW-menetelmän avulla suoritetun pinnan uudelleen sulattamisprosessin teknisten parametrien perusteella. -