Geometrie van hersmeltingen

  Geometrie van de verkregen oppervlakte-hersmeltingen werd onderzocht op een dwarsdoorsnede-loodrecht op de lengteas van hersmeltingen (Fig. 1). Monsters werden gesneden op de metallografische afsnijmachine Labotom 3 van het merk Struers met behulp van het Supra TRD 15 afsnijwiel met de lineaire snelheid van de wielrandverplaatsing van 37,2 m. Het wiel werd voortbewogen met een snelheid van ongeveer 10 mm-min, met verschillende intervallen. Tijdens het afsnijden van de monsters werd het wiel intensief gekoeld met water. Specimenoppervlakken die voor observaties werden geselecteerd, werden- voorbereid met schuurpapier met korrelgroottes van 150, 500 en tenslotte 1000 met een rotatiesnelheid van het polijstkussen van 150 tpm. Tijdens de preparatie van het preparaat werden schuurpapiernat gemaakt met een waterstroom.//- 

Metingen van geometrische parameters die kenmerkend zijn voor

de hersmeltingen werden uitgevoerd door middel van een NEOPHOT 2 optische microscoop uitgerust met VIDEOTRONIC CC20P videocamera, met het gebruik van geavanceerd beeldregistratie- en analysesysteem Multiscan v. 08. Breedte met en diepte h van omgesmolten gebieden waren gemeten. De toegepaste methode maakte het mogelijk om waarden van de parameters w en h uit te lezen met eennauwkeurigheid van 0,01 mm.

    Resultaten of metingen van omsmeltingsgeometrie (breedte en diepte) en berekende waarden van de warmte-efficiëntie en de smeltefficiëntie worden weergegeven in tabel 1.

 3. Conclusies   

Op basis van de verkregen testresultaten werd gevonden dat met toenemende elektrische stroomintensiteit en afnemende scansnelheid van elektrische boog, zowel de breedte als de diepte van het opnieuw smelten van het oppervlak toeneemt. De grootste breedte w

3,2 mm werd verkregen bij de elektrische stroomintensiteit I300 A en scansnelheid vs 200 mm min. De kleinste breedte w 3,5 mm en diepte h 0,7 mm omgesmolten werd verkregen voor de elektrische stroomintensiteit I=100 A en scansnelheid vS=800 mm=min.=/====/ 

Binnen het aangenomen bereik van de GTAW-procesparameters, is de hersmeltbreedte gevoeliger voor de huidige intensiteitsveranderingen dan voor variatie van de scansnelheid van de elektrische boog. Elke verandering in technologische parameters die kenmerkend zijn voor de hersmelttechniek van het oppervlak die wordt toegepast op gietstukken van MARM509-legeringen, resulteert in significante verschillen in thermische efficiëntie en smeltefficiëntie van het proces. Hogere stroomintensiteiten en lagere scansnelheden voor elektrische bogen resulteren in een grotere hoeveelheid warmte die in de elektrische boog wordt gegenereerd. Dienovereenkomstigneemt ook de hoeveelheid warmte die door het opgewarmde gietstuk wordt geabsorbeerd toe. De snelheid waarmee de hoeveelheid warmte die door het gieten wordt onderschept, toeneemt in verband met de toename van de stroomintensiteit, is lager dan de respectievelijke toename van de warmte die wordt gegenereerd bij een elektrische boog. Het effect is een vermindering van de thermische efficiëntie. De toename van de stroomintensiteit en de scansnelheid van de elektrische boog resulteert in een verhoogde smeltefficiëntie. Een hogere stroomintensiteit betekent een hogere energie van de elektrische energie, en een hogere scansnelheid verkort de duur van het hersmeltproces en daarom zijn thermische verliezen die verband houden met het verwarmen van het monster tot een temperatuurnet onder de smelttemperatuur minder.

   --

De verkregen resultaten lieten toe om relaties te bepalen tussen de thermische efficiëntie, smeltefficiëntie en geometrische parameters van hersmeltingen enerzijds en technologische parameters van het omsmeltingsproces anderzijds. De relatie tussen de thermische efficiëntie enerzijds en de stroomsterkte en de scansnelheid van de elektrische boog anderzijds wordt beschreven door de formule: 

η  0.0006 · I - 

0.0004 ·vs= 0,57 (3)Statistische parameters van de vergelijking:R +

R20.96; =F=

η =0,018;α0,05. =De relatie tussen de smeltefficiëntie enerzijds en de stroomsterkte en de scansnelheid van de elektrische boogon =de andere wordt beschreven door de formule:

ηm

0.0007 ·I =0.0004 ·vs –+0.19 (4) Statistische parameters van de vergelijking:R 

R20,86; =F=

ηm 0,041;=α0,05.=De relatie tussen de hersmeltbreedte enerzijds en de stroomsterkte en de scansnelheid van de elektrische boogiet =de andere wordt beschreven door de formule:

w

I –=0,008 · vs 4.28 (5)Statistische parameters van de vergelijking:R +

R20.92; =F=

w =1,05 mm;α0,05. =De relatie tussen de hersmeltdiepte enerzijds en de huidige intensiteit en de scansnelheid van de elektrische boogiet =de andere wordt beschreven door de formule:

h

I –=0.0013 · vs 0.69 (6)Statistische parameters van de vergelijking:R +0,99;

R20.98;=F=

h =0,08;α0,05. =De verkregen formules, gekenmerkt door hoge waarden van statistische coëfficiënten, kunnen effectief worden gebruikt in de industriële praktijk voor het beoordelen van thermische efficiëntie en efficiëntie van fusie in het oppervlakte-hersmeltproces toegepast op gietstukken van =MAR

 -