Hegesztőanyag hatása Böhler W350 ISOBLOC melegalakító szerszámacél javítóhegesztése esetén
A nyomásos öntés olyan alumínium alakadási művelet, amelynél a megolvasztott fémet nagy nyomáson, amely akár az 1000 bar-t is elérheti, bepréselik az öntőformába, ahol az kitölti a minta üregét. A szerszámot nagy erejű hidraulikus rendszer tarja zárva az alapanyag megszilárdulásáig. A nyomás összepréseli az esetlegesen bekeveredett légbuborékokat a mintában, és után táplálást biztosít a megszilárdulás közbeni zsugorodás kompenzálására. Az eljárás nagy termelékenységet tesz lehetővé, és jó felületi minőséget biztosít. Az eljárás során esetlegesen megsérülhet a szerszám. Ennek oka lehet a szerszámban esetlegesen beszakadt anyag, amely a következő öntési ciklusnál olyan nyomást gyakorol a szerszámra az eljárás során általánosan fellépőhez képest, hogy a szerszám keménységéhez viszonyított lágy alumínium is képes megrongálni, deformálja a szerszámot. E mellet a folyamatos nagy hőmérséklet (350-450 °C a szerszámban) és mechanikai igénybevétel a szerszámanyag kifáradásához vezethet.
Az ilyen esetekben a szerszámot helyszínen, TIG hegesztéssel javítják. Ennél az eljárásnál az plazmaív a munkadarab és egy nem kopó volfrámelektróda között ég. Ez az ív olvasztja meg a munkadarab anyagát, és az így létrejövő hegfürdőbe kézzel mártogatva adagolják a pálca formájú hegesztőanyagot. Az ív, illetve a hegfürdő védelméről védőgáz, leggyakrabban inert gázok, illetve azok keveréke gondoskodik.
Ebben a kutatásban az alkalmazott hegesztőanyagnak a kialakult varrat mechanikai és korrozív tulajdonságair gyakorolt hatását vizsgáltuk. Háromféle hegesztőanyagot vizsgáltunk, mindhárom hegesztőanyag esetén készítettünk egy egy rétegű, egy soros varratot a kialakuló varrat geometriájának meghatározásához, és egy két rétegű varratot, melyben az alsó rétegben három, a felső rétegben két sort helyeztünk el. Az egy rétegű varraton a varratgeometria méreteit mértük le, a többrétegű varraton pedig a kialakuló rétegek keménységét. Valamint a korróziósebességet mértük meg mindkét esetben.
A kutatás során megállapítottuk, hogy a többrétegű varratoknak kisebb a korróziós sebessége, illetve, hogy a volfrám a volfrám alapú hegesztőanyagból képes szegregálódni a varraton belül, ezáltal inhomogén mechanikai tulajdonságokkal rendelkező varratot hoz létre.
szerzők
-
Szovák Benedek
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc) -
Korsós Krisztián
Gépészmérnöki mesterképzési szak
mesterképzés (MA/MSc)
konzulens
-
Kemény Dávid Miklós
Doktorandusz, Anyagtudomány és Technológia Tanszék