Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», Россия, Санкт-Петербург:

С. А. Пичужкин, начальник сектора, эл. почта: sergey1976111@yandex.ru
С. П. Чернобаев, ведущий инженер
А. А. Вайнерман, инженер 1-й категории

При изготовлении литых корпусов арматуры и гребных винтов из бронз в них могут образовываться различные наружные и внутренние дефекты металла, подлежащие исправлению. Длительная эксплуатация в морской воде изделий судового машиностроения из бронз приводит к образованию в них значительных коррозионных повреждений и даже к выходу из строя. Качественно исправить дефекты литья и эксплуатационные повреждения изделий из медных сплавов можно методом аргонодуговой сварки и наплавки. Повысить качество наплавленного металла при исправлении коррозионно-эрозионных повреждений и дефектов литья при минимальной выборке дефектного металла можно за счет применения активирующих флюсов. Статья посвящена вопросу исправления дефектов литья и коррозионных повреждений изделий из алюминиевых бронз методом аргонодуговой сварки с применением активирующего флюса. В работе изучено влияние активирующего флюса системы КCl – LiCl – NaF – ZnCl₂ – CaF₂ – NH₄Cl при аргонодуговой сварке неплавящимся электродом изделий из алюминиевой бронзы марки БрА9Ж4Н4Мц1 с продуктами коррозии и дефектами литья на качество металла шва, проплавляющую способность сварочной дуги, загрязненность шва неметаллическими включениями, структуру и механические свойства соединений. Применение активирующего флюса позволило обеспечить стабильное горение дуги, хорошее формирование валиков и отсутствие дефектов в металле шва, а также повысить глубину проплавления на 15 % и снизить загрязненность металла шва неметаллическими включениями. Металл шва, полученный при сварке с применением активирующего флюса, состоит из α-фазы и эвтектоида α + æ + 2. Применение активирующего флюса при сварке алюминиевых бронз обеспечивает получение показателей механических свойств соединений на уровне основного металла.

Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки Российской Федерации. Уникальный идентификатор прикладных научных исследований и экспериментальных разработок (проекта) RFMEFI62514X0020.

1. Пат. 2243073 РФ. Флюс для аргонодуговой сварки изделий из алюминиевых бронз при их изготовлении и ремонте / Рыбин В. В., Баранов А. В., Андронов Е. В., Вайнерман А. Е., Чумакова И. В.
2. Илюшенко В. М., Аношин В. А., Майданчук Т. Б., Лукьяненко Е. П. Эффективность применения новых сварочных материалов при сварке и наплавке меди и ее сплавов (Обзор) // Автоматическая сварка. 2014. № 7. С. 84–86.

3. Дудко Д. А., Савицкий А. М., Савицкий М. М. Сварка плавящимся электродом в защитных газах с применением активирующего флюса // Автоматическая сварка. 1996. № 10. С. 54, 55.
4. Ильюшенко В. М., Аношин В. А. Прогрессивные методы сварки меди и ее низколегированных сплавов // Автоматическая сварка. 1994. № 5/6. С. 38–40.
5. Paskell T., Lundin C., Castner H. GTAW flux increases weld joint penetration // Welding journal. 1997. Vol 76, No. 4. P. 57–62.
6. Патон Б. Е., Замков В. Н., Прилуцкий В. П., Порицкий П. В. Контракция дуги флюсом при сварке вольфрамовым электродом в аргоне // Автоматическая сварка. 2000. № 1. С. 3–9.
7. Паршин С. Г. Автоматическая MIG-сварка стали на основе наноструктурированных сварочных материалов // Металлургия сварки и сварочные процессы. Сборник докладов юбилейного научно-практического семинара. Санкт-Петербург, 2013. С. 182–196.
8. Сварка и наплавка меди и сплавов на ее основе / cоставители В. М. Илюшенко, Е. П. Лукьянченко. — Киев : Международная ассоциация «Сварка», 2013. — 396 с.
9. Паршин С. Г., Паршин С. С., Buerkner G. Повышение производительности WIG-сварки сталей и алюминиевых сплавов при введении ультрадисперсных частиц активирующих флюсов // Сварочное производство. 2012. № 3. C. 7–11.
10. Абрамович В. Р., Демянцевич В. П., Ефимов Л. А. Сварка плавлением меди и сплавов на медной основе. — Л. : Машиностроение, 1988. — 215 с.
11. Arc welding of Nonferrous Metals. — Tokyo : Kobe steel LTD, 2011. — 79 p.
12. Cost-effective manufacturing: joining of copper and copper alloys // CDA Publication. No. 98. 1994. — 64 p.
13. Вайнерман А. Е., Петров С. Н., Пичужкин С. А. Исследование состава, структуры и механических свойств металла зон сварных соединений медных сплавов со сталями и их влияние на механические свойства сварных соединений // Вопросы материаловедения. 2006. № 4 (48). С. 41–56.
14. Баранов А. В., Вайнерман А. Е., Пичужкин С. А. и др. Некоторые работы ФГУП ЦНИИ КМ «Прометей» в области сварки и наплавки медных сплавов и разнородных металлов // Сборник докладов юбилейного научно-практического семинара «Металлургия сварки и сварочные процессы». — Санкт-Петербург, 2013. С. 53–60.
15. ГОСТ 6996–66. Сварные соединения. Методы определения механических свойств. — Введ. 1967–01–01.
16. ГОСТ 1778–70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. — Введ. 1972–01–01.
17. Алюминиево-никелевые бронзы / под ред. Е. Туши. — М. : Металлургия, 1966. — 70 с.
18. Thapliyal S., Dwivedi D. K. Study of the effect of friction stir processing of the sliding wear behavior of cast NiAl bronze: а statistical analysis // Tribology International. 2016. No. 97. P. 124–135.
19. Wenschot P. A new nikel-aluminum bronze alloy with low magnetic permeability // Metallurgical and materials transactions. 1997. Vol. 28A, No. 3. P. 689–697.
20. Sabbaghzadeh B., Parvizi R., Davoodi A., Moayed M. H. Corrosion evaluation of multi-pass welded nickel–aluminum bronze alloy in 3.5% sodium chloride solution: A restorative application of gas tungsten arc welding process // Materials and Design. 2014. No. 58. P. 346–356.