Записка

Рис. 2.13 - Стійкість електродів до першого переточування Порівняльні випробування (рис. 2.12 і 2.13) „ковпачкових” електродів з

охолоджуючим каналом в хвостовику з хромоцирконієвої бронзи СuСrCz (Південна Корея) та біметалевих електродів (ІЕЗ), отриманих дуговою наплавкою, при точковому зварюванні холоднооцинкованої сталі 5=0,8мм також свідчать про їх більш високу стійкість у порівнянні з електродами із хромоцирконієвої бронзи (Південна Корея).

Вивчалась також структура і гаряча твердість досліджуваних матеріалів.

На рис. 2.15 представлені мікроструктури біметалевих (з КДУМ і дуговою наплавкою) та мідного електродів до контактного точкового зварювання оцинкованої сталі (а) і після закінчення зварювання(б). Після зварювання на мідному електроді має місце укрупнення зерна внаслідок рекристалізації металу. На біметалевому електроді, наплавленому порошковим дротом,

також спостерігається укрупнення та вирівнювання розмірів зерен, але при цьому внутрішньо зернова структура неоднорідна - всередині окремих зерен

Арк.

78

з’являється ячеїста субструктура (на наш погляд через »добудовування” металу в процесі контактного зварювання, викликаного ударно-

температурнші впливом.). При наплавленні дротом суцільного перерізу

(рис.2.15) внутрішньо зернова структура більш рівномірна, що вочевидь пов’язано з додатковим легуванням сплаву.

На рис.2.16-2.19 представлена структура та гаряча твердість досліджуваних матеріалів (дослідження проводились в ІПМ НАНУ). Ці графіки гарячої твердості при різних температурах та фотографії мікроструктур дозволяють пояснити, чому біметалічні (наплавлені)

електроди мають більш високу експлуатаційну стійкість, а саме - ячеїсту структуру з межами, декорованими зміцнюючою фазою (зразок ЗО) - і

відповідно більш високою гарячою твердістю в інтервалі температур

500...700°С (до якої можливий нагрів електроду) (рис.4.20.).

Рис. 2.14 - Мікроструктура електродів

Арк.

79

Рис. 2.15 - Мікроструктура біметалічного електроду, наплавленого дротом («202») суцільного перерізу (після точкового зварювання)

Рис. 2.16 - Температурна залежність твердості, структура зерна литого БрХЦр (різних виробництв), морфологія і розподіл зміцнюючої фази в ній.

Оптична і скануюча електрична мікроскопія.

Арк.

80

Рис. 2.18 - Агрегована (гранульна) структура композиційного матеріалу марки «Диском» Ц16-102 в полуфабрикаті (прутку) та у виробі (ковпачку) і

розподіл зміцнюючої фази в ній (ренгенівських променях алюмінію).

Оптична, електронна скануюча мікроскопія, ренгенівський мікроаналіз

Арк.

82

Рис. 2.20 - Твердість (МПа) електродів в залежності від температури випрбувань

1- наплавлені №30 (ІЕЗ);

2- Glid/Cop Al-60 (USA 8150);

3- нанокомпозиційний матеріал (ДИСКОМ): ковпачок;

4- нанокомпозиційний матеріал (ДИСКОМ): пруток;

5- CuCrZr (Німеччина);

6- БрХЦр (Красный Выборжец).

2.6.5 Вибір оптимального способу виготовлення електродів для

контактного точкового зварювання оцинкованих сталей

Ґрунтуючись на аналізі літературних даних і проведеній нами порівняльній оцінці експлуатаційної стійкості існуючих (різних) електродних матеріалів найбільш перспективними способами їх отримання в серійному масовому виробництві (більше 1млн шт. на рік), в основному, в автомобілебудуванні являються:

металургійне виробництво;

порошкова металургія (нанокомпозиційний матеріал)

При цьому підвищення ресурсу експлуатації електродів КТЗ можна досягти за рахунок оптимізації складу хромоцирконієвої бронзи (СuСrZr)

Арк.

84