Investigation of characteristic of powder wire with the CuO / Al exothermic mixture

Abstract

Наведено результати досліджень, проаналізовано рівень впливу параметрів наплавлення та кількості екзотермічної суміші в складі самозахисних порошкових дротів на коефіцієнти наплавлення та розбризкування. Аналіз експерименту виконано з використанням методу Тагуті. Крім того, для визначення впливу окремих факторів на показники, що досліджуються (ad, ψS), проведено дисперсійний аналіз (ANOVA). При цьому встановлено, що для коефіцієнта наплавлення за ступенем впливу чинники розподілилися в наступному порядку – WFS, В, CTWD, Ua, а для показника коефіцієнта розбризкування – Ua, B, CTWD, WFS. За допомогою дисперсійного аналізу (ANOVA) результатів експерименту визначено, що найбільший вплив на показник коефіцієнта наплавлення (аd) чинить швидкість подачі дроту (WFS − 53,98%), менший вплив чинять кількість екзотермічної суміші в осерді порошкового дроту (В − 27,3% )та виліт електрода (CTWD − 22,75%). Впливом напруги на дузі (Ua) можна нехтувати, так як його внесок складає лише 5,82%. Високий вплив на коефіцієнт розбризкування має напруга на дузі (Ua), чий внесок складає більше половини (60,19%), менший вплив має кількість екзотермічної суміші у шихті порошкового дроту (В), чий вплив складає (22,38%). Водночас виліт дроту (CTWD) та швидкість подачі дроту (WFS) чинять незначний вплив та складає відповідно 11,55%, та 5,88%. Визначено технологічно прийнятні режими наплавлення (виліт дроту CTWD= 35мм; швидкість подачі порошкового дроту WFS = 124 м/год; напруга на дузі Ua = 28В) та кількість екзотермічної суміші в осерді порошкового дроту, що суттєво впливає на показники коефіцієнтів наплавлення та розбризкування. Для показників аd та ψS побудовано моделі 2-го порядку залежності від двох найбільш значущих чинників.

The paper the results of research is presented and the level of influence of the parameters of surfacing and the amount of exothermic mixture in the composition of self-shielding flux-cored wire on the deposition rate factor and spattering factor are analyzed. The analysis of the experiment was performed using the Taguchi method, in addition, to determine the influence of individual factors on the studied parameters (ad, ψS), analysis of variance (ANOVA) is fulfilled. It was found that for the deposition rate factor, according to the degree of influence the factors are distributed in the following order − WFS, B, CTWD, Ua, and for the spattering factor − Ua, B, CTWD, WFS. According the analysis of variance (ANOVA) of the experiment results are determined that the greatest impact on the deposition rate factor (ad) has the wire feed speed (WFS − 53.98%), the amount of exothermic mixture in the core of flux-cored wire (B − 27.3%) and contact tip to work distance (CTWD − 22.75%) have less influence, and the influence of the arc voltage (Ua) can be neglected since its contribution is only 5.82%. The arc voltage (Ua) has a high influence on the spattering factor (ψS), whose contribution is more than half (60.19%), the amount of exothermic mixture in the charge of flux-cored wire (B) has less influence, whose influence is (22.38%), while contact tip to work distance (CTWD) and wire feed speed (WFS) have minor influence and are respectively 11.55% and 5.88%. Technologically acceptable modes of surfacing are determined (contact tip to work distance CTWD = 35 mm; flux-cored wire feed speed WFS = 124 m / h; arc voltage Ua = 28V) and amount of exothermic mixture in the core of flux-cored wire, which significantly influences on the indexes of deposition rate factor and spattering factor. Models of the 2nd order of dependence on the two most significant factors for the indexes an and ψp are constructed.