За последнее десятилетие, несмотря на сложное положение российской науки и экономики, продолжались работы по созданию материалов на основе меди с высокой тепло- и электропроводностью для работы в условиях повышенных температурах. Прежде всего это материалы для изготовления электродов для контактной точечной и шовной сварки, наконечников для газопламенной сварки и напыления.
Исследования в области контактной сварки привели к разработке и внедрению в промышленность перспективного класса дисперсно-упроч-ненных композиционных материалов (ДУКМ) на основе порошковой меди. Была разработана относительно простая технология производства ДУКМ. Их характеристики, по сравнению с электродами из традиционно применяемых литых бронз, приведены в таблице.
Сравнительная характеристика материалов
|
Материал, марка,
страна-изготовитель . |
Твердость НВ, МПа |
Электропроводность,
% от электропроводности меди |
Температура
рекристаллизации,
0 С |
|
ДУКМ, КМ-4, Россия |
1900 – 2000 |
55 – 65 |
Более 800 |
|
ДУКМ, КМ-25, Россия |
2000 – 2500 |
50 – 55 |
Более 850 |
|
Биметалл:
- оболочка М1
- со стержнем из КМ 4
- со стержнем из КМ 25
Россия |
700 – 900
1900 – 2000
2000 – 2500 |
80 – 85 |
Более 800 |
|
Медь М1, Россия |
700 – 900 |
98 |
150 – 300 |
|
Бронза БрХ1, Россия |
1100 – 1300 |
70 – 80 |
350 – 450 |
|
Бронза БрХ1Цр, Россия |
1200 – 1300 |
80 – 85 |
480 – 500 |
|
Бронза БрБНТ, Россия |
1700 – 2400 |
45 – 55 |
500 – 550 |
|
Elemat HA , Германия |
2200 – 2400 |
35 – 52 |
500 – 600 |
|
Mallori – 3, США |
1300 – 1350 |
80 – 84 |
450 – 500 |
|
Mallori – 100 , США |
1900 – 2400 |
45 – 50 |
500 – 550 |
К недостаткам электродов из ДУКМ можно отнести сравнительно высокую стоимость материала, определяемую в основном стоимостью электролитического медного порошка, однако она сравнима с затратами при использовании бронз БрХ1, БрХ1Цр.
Научные исследования и разработка технологии ДУКМ осуществлялись сначала в Уральском НИИ композиционных материалов (УНИИКМ), г. Пермь, а затем в ОАО “Ревдинский завод по обработке цветных металлов” (ОАО “РЗ ОЦМ”). В результате ОАО “РЗ ОЦМ” организовало опытно-промышленное производство полуфабрикатов на основе ДУКМ – прутков диаметром 16…80 мм, труб и других профилей для изготовления электродов и наконечников контактной точечной, стыковой и проволочной сварки, изделий машиностроения и стройиндустрии.
Результаты как промышленных испытаний, так и постоянного использования в технологическом цикле на ряде предприятий Перми, Алапаевска, Екатеринбурга, Можайска, Новосибирска показали, что стойкость электродов из ДУКМ при сварке арматуры диаметром 5…12 мм в 4 – 8 раз выше стойкости электродов, изготавливаемых традиционно из литой меди и бронз. При этом повышается качество сварки, сокращается в 4 – 6 раз количество снятий “затупленных” электродов на заточку, снижается расход электродных материалов, повышается производительность труда в сварочном производстве.
В отзыве ОАО “Комбинат ЖБИ № 198” г. Можайска Московской области указывается, что при использование электродов из ДУКМ размером Д50 х Д30 х 75 мм (в расчете на 100 шт.) эффект только от экономии материалов составил 95 000 р. Ресурс работы изделий из ДУКМ на машиностроительных заводах и заводах ЖБК выше в 2 – 8 раз, относительно традиционно применяемых при сварке изделий.
Последняя перспективная разработка в этой области – биметаллические электроды и наконечники, наружная оболочка которых выполнена из литой тянутой меди М1 и М1р, а сердечник – из прутка ДУКМ различных марок с температурой рекристаллизации 800…900
0С (А.С. на полезную модель № 20270). Электроды из биметалла обладают повышенной электропроводностью (80 – 85 % от электропроводности чистой электролитической меди) и высокой стойкостью. Стоимость биметаллических прутков ниже стоимости лучших традиционно применяемых бронз и дешевле прутков из моно-ДУКМ благодаря снижению расхода ДУКМ на изготовление сердечников и минимальному расходу биметаллов на изготовление составных наконечников.
Внедрение дисперсно-упрочненных композиционных материалов для выполнения сварочных работ позволяет предприятиям снижать производственные и иные затраты за счет совершенствования своих технологических циклов.
С.Д. Куимов, к.т.н., ведущий инженер
За консультациями и по вопросам сотрудничества обращайтесь в отдел маркетинга и продаж Пермского ЦНТИ:
тел.
(3422) 46-36-93, 36-25-33,
факс 36-25-33,
e-mail: sale@permcnti.ru
