Thermo-stressed state of a wear resistante layer during the electrocontact surfacing

Authors

  • O. V. Berezshnaya National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, Ukraine
  • Yu. A. Chepel Donbass State Engineering Academy, Kramatorsk, Ukraine
  • S. M. Gribkova Donbass State Engineering Academy, Kramatorsk, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.32.2016.83712

Keywords:

surfacing, surface reconstruction, wire, stress-strain state, heating

Abstract

The mathematical model of the thermo-stressed state of a wear resistant layer at electrocontact surfacing with wire has been developed. The mathematical model has been made up on the base of the slip lines fields method that takes into account the two-dimensional character of the plastic forming in the sections of the thermodeformation area. The mathematical model makes it possible to predict the physical and mechanical properties of the deposited layer as well as the forming character of the layer. The temperature distribution in the deposited layer in the thermodeformation area has been investigated. The qualitative and quantitative impact of the heating temperature of the deposited layer on the stresses and deformations distribution along the thermodeformation zone has been investigated. This made it possible to determine more accurately the material mechanical properties changes and the levels of the stressed and deformed state during the electrocontact surfacing process. So the real nature of the stresses distribution at the displacement of the material was described, which allows to determine the changes of the stress and strain state levels in the process. The results of the proposed mathematical models allow to choose optimal modes of heating and deforming the wire in order to obtain a high quality joint of the base material and the deposited layer at electrocontact surfacing and to prevent such defects as lack of fusion that result in low adhesion strength of the joint

Author Biographies

O. V. Berezshnaya, National Technical University of Ukraine “Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv

Кандидат технических наук, докторант

Yu. A. Chepel, Donbass State Engineering Academy, Kramatorsk

Старший преподаватель

S. M. Gribkova, Donbass State Engineering Academy, Kramatorsk

Кандидат технических наук, доцент

References

Хромченко Ф.А. Сварочные технологии при ремонтных работах / Ф.А. Хромченко. – М. : Интермет Инжиниринг, 2005. – 368 с.

Черноиванов В.И. Организация и технология восстановления деталей машин / В.И. Черноиванов, В.П. Лялякин. – М. : ГОСНИТИ, 2003. – 488 с.

Нафиков М.З. Рекомендации по разработке технологических процессов восстановления изношенных деталей типа «вал» электроконтактной наплавкой стальных проволок / М.З. Нафиков. – Уфа : ООО «Штайн», 2009. – 143 с.

Bulychev V.V. Electrical resistance deposition with a wire and deceleration of the roller electrode/ V.V. Bulychev, V.V. Zezyulya // Welding International. – Vol. 25. – № 5. – 2011. – Р. 374-377.

Saifullin R.N. A method of production of sintered strips by electric resistance rolling / R.N. Saifullin, V.S. Natalenko // Welding International. – Vol. 25. – № 3. – 2011. – Р. 205-208.

Burak P.I. Optimization of the process of electric resistance welding of metallic strips through an amorphous solder / P.I. Burak, A.V. Serov, R.A. Latypov // Welding International. – Vol. 26. – № 10. – 2012. – Р. 814-818.

Бережная Е.В. Математическое моделирование напряжений и деформаций при электроконтактной наплавке проволок цилиндрических деталей / Е.В. Бережная, С.Н. Грибкова // Ресурсозберігаючі технології виробництва та обробки тиском матеріалів у машинобудуванні : Зб. наук. праць. – Луганськ : вид-во СНУ ім. В. Даля, 2013. – № 1(14). – С. 206-213.

Development of welding equipment for the production of layered tapes / O. Berezshnaya, Ju. Chepel, N. Tsyvinda, A. Pikilnyak // Metallurgical and Mining Industry. – 2015. – № 12. – P. 332-338.

Бережная Е.В. Математическое моделирование формообразования слоя при электроконтактной наплавке проволокой деталей типа вал / Е.В. Бережная, Э.П. Грибков // Вісник Східноукраїнського національного університету ім. В. Даля. – 2014. – № 6. – Ч. 2. – С. 93-96.

Бережная Е.В. Математическое моделирование энергосиловых параметров процесса восстановления деталей землеройных машин методом электроконтактной наплавки / Е.В. Бережная, Ю.А. Чепель, Н.И. Цывинда // Гірничий вісник : наук.-техн. зб. – Кривий Ріг, 2014. – Вип. 97. – С. 201-205.

Андреюк Л.В. Аналитическая зависимость сопротивления деформации металла от температуры, скорости и степени деформации / Л.В. Андреюк, Г.Г. Тюленев // Сталь. – 1972. – № 6. – С. 825-828.

Бережная Е.В. Тепловое состояние режущего инструмента в зоне восстановительной электроконтактной наплавки / Е.В. Бережная // Надійність інструменту та оптимізація технологічних систем : Зб. наук. пр. / ДДМА. – Краматорськ, 2014. – № 34. – С. 197-200.

Бережная Е.В. К расчету температурного поля при электроконтактной наплавке многослойных покрытий / Е.В. Бережная // Перспективные технологии, материалы и оборудование в литейном производстве : Материалы IV международной научно-технической конференции / ДГМА. – Краматорск, 2013. – С. 31.

Бережная Е.В. Методика расчета теплового состояния порошкового слоя при ЭКН деталей литейного оборудования / Е.В. Бережная // Перспективные технологии, материалы и оборудование в литейном производстве : Материалы IV международной научно-технической конференции / ДГМА. – Краматорск, 2013. – С. 32-33.

Бережная Е.В. Тепловые процессы при консолидации порошковой среды электроконтактным способом / Е.В. Бережная // Важке машинобудування. Проблеми та перспективи розвитку : XIII міжнародна науково-технічна конференція / ДДМА. – Краматорськ, 2015. – С. 14.

Лыков А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков. – М. : Высшая школа, 1967. – 600 с.

Downloads

How to Cite

Berezshnaya, O. V., Chepel, Y. A., & Gribkova, S. M. (2016). Thermo-stressed state of a wear resistante layer during the electrocontact surfacing. Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical Sciences, (32), 99–108. https://doi.org/10.31498/2225-6733.32.2016.83712

Issue

No. 32 (2016): Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences

Section

Welding technologies

License

The journal «Reporter of the Priazovskyi State Technical University. Section: Technical sciences» is published under the CC BY license (Attribution License).

This license allows for the distribution, editing, modification, and use of the work as a basis for derivative works, even for commercial purposes, provided that proper attribution is given. It is the most flexible of all available licenses and is recommended for maximum dissemination and use of non-restricted materials.

Authors who publish in this journal agree to the following terms:

1. Authors retain the copyright of their work and grant the journal the right of first publication under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). This license allows others to freely distribute the published work, provided that proper attribution is given to the original authors and the first publication of the work in this journal is acknowledged.

2. Authors are allowed to enter into separate, additional agreements for non-exclusive distribution of the work in the same form as published in this journal (e.g., depositing it in an institutional repository or including it in a monograph), provided that a reference to the first publication in this journal is maintained.