ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ МЕТАЛЛИЗАЦИИ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ СВОЙСТВ ПОКРЫТИЙ СТАЛИ 30ХГСА В АВТОМОБИЛЬНОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

В статье исследуются параметры электродуговой металлизации для оптимизации свойств защитных покрытий из стали 30ХГСА, которая играет ключевую роль в автомобильной промышленности благодаря своей высокой прочности и низкой легированности. В условиях растущих требований к повышению безопасности, энергоэффективности и снижению вредных выбросов, такие материалы становятся всё более востребованными. Основное внимание уделяется влиянию давления сжатого воздуха на качество покрытий, наносимых методом сверхзвуковой дуговой металлизации. Эксперимент проводился с использованием стали 45 в качестве подложки и проволоки 30ХГСА диаметром 1,6 мм. Для оценки влияния различных режимов металлизации были проанализированы такие параметры, как напряжение, ток, скорость подачи проволоки, давление сжатого воздуха и расстояние распыления. В качестве методов исследования использовались электронный микроскоп JSM-6390 LV JEOL для анализа поперечных сечений покрытий, профилометр Anytester HY2300 для оценки шероховатости и трибометр Anton Paar TRB3 для изучения трибологических характеристик. Полученные данные показали, что увеличение давления сжатого воздуха приводит к значительному уменьшению пористости и шероховатости покрытия, повышению его твердости и износостойкости. Особенно важным результатом стало улучшение адгезионной прочности покрытия при давлении 9 атм, что связано с более плотным и равномерным распределением частиц. Исследования также показали, что повышение кинетической энергии частиц способствует лучшему слиянию покрытия с подложкой и увеличению эксплуатационных свойств покрытия, таких как стойкость к износу и коррозии. Эти результаты подчеркивают значимость оптимизации параметров сверхзвуковой дуговой металлизации для создания высокоэффективных защитных покрытий, применяемых в условиях интенсивных нагрузок, что особенно актуально для деталей автомобильных двигателей и трансмиссий.

1. Hong K.M. Prospects of laser welding technology in the automotive industry: A review / Hong K.M., Shin Y.C. // Journal of Materials Processing Technology. – 2017. – T. 245. – R. 46-69. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2017.02.008. (In English).

2. Microstructure Characteristics of Resistance Spot Welded High Al-Added Light Weight Steels / Y.H. Jiang et al // Materials Science Forum. – Trans Tech Publications Ltd. – 2020. – T. 1001. – R. 133-138. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/msf.1001.133. (In English).

3. Schmitt J.H. New developments of advanced high-strength steels for automotive applications / Schmitt J.H., Iung T. // Comptes Rendus. Physique. – 2018. – T. 19, № 8. – R. 641-656. https://doi.org/10.1016/j.crhy.2018.11.004. (In English).

4. Post-processing of direct metal deposited AlCrCoCuFeNi HEA using centrifugal barrel finishing / T. Modikwe et al // MATEC Web Conf. – 2022. – Vol. 370. https://doi.org/10.1051/matecconf/202237006007. (In English).

5. Krivchikov S.Y. Modern technologies of arc surfacing crankshafts / S.Y. Krivchikov, A.P. Zhudra, V.V. Petrov // Welding international. – 1995. – T. 9, № 1. – R. 44-46. https://doi.org/10.1080/09507119509548751. (In English).

6. Ibatullin I.D. Pribory i metody otsenki kachestva pokrytii / Ibatullin I.D., Karlova M.D., Zagidullina D.R. // Izvestiya Samarskogo nauchnogo tsentra Rossiiskoi akademii nauk. – 2016. – T. 18, № 4-2. – S. 291-296. (In Russian).

7. Bodnya I.S. Analiz teplovykh rezhimov perednei kompozitnoi kromki kryla malorazmernogo aehrokosmicheskogo apparata / I.S. Bodnya, V.P. Timoshenko // Inzhenernyi zhurnal: nauka i innovatsii. – 2018. – № 9 (81). – S. 6. (In Russian).

8. Sravnitel'nyi analiz fiziko-mekhanicheskikh svoistv pokrytii, nanesennykh sposobami ehlektrodugovoi i giperzvukovoi metallizatsii / F.I. Panteleenko i dr. // Mekhanika mashin, mekhanizmov i materialov. – 2019. – № 4. – S. 48-54. (In Russian).

9. Vliyanie davleniya raspylyayushchego vozdukha pri vysokoskorostnom napylenii gazotermicheskogo pokrytiya iz vysokokhromistoi stali na ego strukturu i iznosostoikost' / E.V. Astrashab i dr. // Mekhanika mashin, mekhanizmov i materialov. – 2018. – № 4. – S. 51-57. (In Russian).

10. Issledovanie vliyaniya rezhimov ehlektro-dugovogo napyleniya na strukturu i svoistva psevdosplavnykh pokrytii / YU.S. Borisov i dr. // Avtomaticheskaya svarka. – 2013. – № 12. – S. 11-17. (In Russian).

11. Saifullin R.N. Otsenka prochnosti stsepleniya pokrytii, poluchennykh ehlektrokontaktnoi privarkoi setki, v zavisimosti ot rezhimov privarki / R.N. Saifullin, A.P. Pavlov // Vestnik Polotskogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya B. Promyshlennost'. Prikladnye nauki. – 2013. – № 3. – S. 91-96. (In Russian).

12. Vliyanie tekhnologicheskikh rezhimov napyleniya zashchitnykh pokrytii na fizikomekhanicheskie i korrozionnye svoistva / M.V. Ushakov i dr. // Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskie nauki. – 2023. – № 2. – S. 584-590. (In Russian).