Geometria delle rifusioni

  La geometria delle rifusioni superficiali ottenute è stata esaminata su una sezione trasversale-perpendicolare all'asse longitudinale delle rifusioni (Fig. 1). I campioni sono stati tagliati con la macchina da taglio metallografica Labotom 3 di marca Struers usando la rotella da taglio Supra TRD 15 alla-- velocità lineare dello spostamento del bordo della ruota di 37,2 ms. La ruota è stata fatta avanzare con una velocità di circa 10 mmmin, a diversi intervalli. Durante il taglio/dei provini, la ruota è stata raffreddata intensamente con acqua. Le superfici dei campioni selezionate per le osservazioni sono state/- preparate con carte abrasive con granulometrie di 150, 500 e infine 1000 alla velocità di rotazione del tampone di lucidatura di 150 giri \/ min. Durante la preparazione del campione, le carte abrasive sono state bagnate con un getto d'acqua.

Misure dei parametri geometrici che caratterizzano

  le rifusioni sono state effettuate mediante microscopio ottico NEOPHOT 2 dotato di videocamera VIDEOTRONIC CC20P, con utilizzo dell'avanzato sistema di acquisizione e analisi delle immagini Multiscan v. 08. Larghezza w e profondità h delle aree rifuse sono stati misurati. Il metodo adottato ha permesso di leggere i valori dei parametri w e h con una precisione di 0,01 mm.  

  I risultati o le misurazioni della geometria di rifusione (larghezza e profondità) e i valori calcolati dell'efficienza termica e dell'efficienza di fusione sono presentatinella Tabella 1.  

3. Conclusioni

  In base ai risultati dei test ottenuti si è riscontrato che con l'aumento dell'intensità della corrente elettrica e la diminuzione della velocità di scansione dell'arco elettrico, aumentano sia la larghezza che la profondità delle rifusioni superficiali. La larghezza massima w 17,8 mm e la profondità h 3,2 mm sono state ottenute all'intensità di corrente elettrica I=300 A e alla velocità di scansione vS=200 mm=min. La larghezza minima w=3,5 mm e la profondità h/0,7 mm di rifusione è stata ottenuta per l'intensità della corrente elettrica I=100 A e la velocità di scansione vS=800 mm=min.=/ 

 Nel range adottato dei parametri di processo GTAW, l'ampiezza di rifusione è più sensibile alle variazioni di intensità di corrente che alla variazione della velocità di scansione dell'arco elettrico. Qualsiasi cambiamentonei parametri tecnologici che caratterizzano la tecnica di rifusione superficiale applicata ai getti in lega MAR M509 determina differenze significativenell'efficienza termica enell'efficienza di fusione del processo. Intensità di corrente più elevate e velocità di scansione dell'arco elettrico inferiori determinano una maggiore quantità di calore generatonell'arco elettrico. Di conseguenza, aumenta anche la quantità di calore assorbita dalla fusione up riscaldata. La velocità di aumento della quantità di calore intercettata dalla colata relativa all'aumento dell'intensità di corrente è inferiore alla rispettiva velocità di aumento del calore generato in arco elettrico. L'effetto è una riduzione dell'efficienza termica. L'aumento dell'intensità di corrente e della velocità di scansione dell'arco elettrico si traduce in una maggiore efficienza di fusione. Una maggiore intensità di corrente significa una maggiore energia dell'energia elettrica e una maggiore velocità di scansione abbrevia la durata del processo di rifusione e quindi le perdite termiche legate al riscaldamento del provino fino a una temperatura appena inferiore alla temperatura di fusione sono inferiori.--

 

 I risultati ottenuti hanno permesso di determinare le relazioni tra efficienza termica, efficienza di fusione e parametri geometrici delle rifusioni da un lato e parametri tecnologici di il processo di rifusione dall'altro. La relazione tra l'efficienza termica da un lato e l'intensità della corrente e la velocità di scansione dell'arco elettrico dall'altro è descritta dalla formula:  

η

0.0006 · I -= 0.0004 ·vs0,57 (3) +

Parametri statistici dell'equazione:

R0,98 ; =R20.96;=

F

 =242.1; Δη0,018; =α0,05. =

La relazione tra l'efficienza di fusione da un lato e l'intensità della corrente e la velocità di scansione dell'arco elettrico

onl'altra è descritta dalla formula:

η

m 0.0007 ·=I 0.0004 ·+vs –0.19 (4) 

Parametri statistici dell'equazione:

R0.92; =R20,86;=

F

 =53.5; Δηm0,041;=α0,05. =

La relazione tra la larghezza di rifusione da un lato e l'intensità della corrente e la velocità di scansione dell'arco elettrico

onl'altra è descritta dalla formula:

w

 0.04 ·=I – 0.008 ·vs4.28 (5) +

Parametri statistici dell'equazione:

R0.96; =R20.92;=

F

 =103.1; Δw1,05 mm; =α0,05. =

La relazione tra la profondità di rifusione da un lato e l'intensità della corrente e la velocità di scansione dell'arco elettrico

onl'altra è descritta dalla formula:

h

 0.009 ·=I –0 .0013 ·vs0.69 (6) +

Parametri statistici dell'equazione:

R0.99;=R20.98;=

F

 =730.4; Δh0,08; =α0,05. =

Le formule ottenute, caratterizzate da elevati valori di coefficienti statistici, possono essere efficacemente utilizzatenella pratica industriale per la valutazione dell'efficienza termica e dell'efficienza di fusionenel processo di rifusione superficiale applicato a getti di

 MARLega M509 e geometria dei modelli di rifusione ottenuti in base ai parametri tecnologici del processo di rifusione superficiale effettuato con metodo GTAW.-