Учёные из Сибирского федерального университета (СФУ) создали инновационный материал для электродов, используемых при соединении металлических стержней. Этот новаторский состав обеспечит увеличенный на 30% срок службы электродных изделий для контактной электросварки.
Официальное подтверждение результатов исследования оформлено в виде патента на территории Российской Федерации, как сообщили в пресс-службе университета. В строительной сфере для сварки арматуры применяется контактная электросварка — метод, при котором два металлических прута соединяются через подачу электрического тока в точку их контакта, пояснили представители СФУ.
В месте стыковки элементы быстро разогреваются до температуры плавления, после чего остывают и формируют сварной шов. Подачу тока низкого напряжения и высокого давления к месту соединения осуществляют электроды — расходуемые компоненты, влияющие на качество образующейся сварной зоны, отметил доцент кафедры машиностроения Политехнического института СФУ Сергей Бусыгин.
Срок службы данных материалов во многом определяет экономическую эффективность и производительность процесса сварки, подчеркнул специалист. Группа учёных из СФУ разработала новый композитный электродный материал, который сочетает в себе медь и наночастицы хрома.
Данная разработка способна увеличить эксплуатационный ресурс сварочных электродов на треть и снизить затраты, связанные с контактной сваркой металлической арматуры. «Ключевая особенность изобретения — это состав электродов, представляющий собой композит на основе меди с добавлением мельчайших хромовых частиц.
Введение этих частиц посредством таблетированного лигатурного метода придаёт меди новые свойства: повышается её прочность и снижается вероятность повреждения электродов при многократных сварочных циклах», — объяснил Бусыгин. Также он отметил, что процесс производства этого материала достаточно простой и не требует дорогостоящих установок.
Технология масштабируема и может быть внедрена на производственных предприятиях по всему миру. Изготовление электродов прошло комплексные этапы тестирования и оптимизации.
Были проведены многочисленные вычислительные симуляции с использованием специализированного программного обеспечения, а также выполнены практические лабораторные испытания, добавили в СФУ. Работа реализована в сотрудничестве с Центром коллективного пользования «Наукоёмкие методы исследования и анализа новых материалов, наноматериалов и минерального сырья» СФУ.