Исследователи из Сибирского федерального университета разработали инновационный материал для электродов, применяемых при соединении металлических арматурных стержней. Этот материал позволяет увеличить срок эксплуатации электродов контактной электросварки примерно на 30%.
По информации пресс-службы вуза, результаты данного исследования защищены российским патентом. В строительной индустрии для сварки арматуры используется метод контактной электросварки: два металлических прута соединяются, а в место их соприкосновения подается электрический ток, пояснили в СФУ.
В зоне контакта детали быстро достигают температуры плавления, а затем остывают, образуя сварочную точку. Электрический ток с низким напряжением и высоким давлением подается через электроды — специальные расходные материалы, оказывающие влияние на качество и свойства сварного шва, уточнил доцент кафедры машиностроения Политехнического института СФУ Сергей Бусыгин.
Износ таких материалов существенно воздействует на затраты и эффективность процесса контактной сварки, отметил эксперт. В СФУ был создан новый композитный материал электродов, основанный на меди и наночастицах хрома.
Новый состав позволит увеличить долговечность электродов на 30% и сократить производственные расходы при работе с металлической арматурой. «Ключевая особенность данного изобретения — это состав электродов, который представляет собой композит меди с наносчастицами хрома.
Добавление этих частиц при помощи таблетированной лигатуры придает меди усиленные характеристики: повышается ее прочность, и значительно снижается вероятность разрушения электродов при множественных сварочных операциях», — пояснил Бусыгин. Также он отметил, что технология производства материала проста и не требует применения дорогостоящего оборудования.
Производство материала легко масштабируется и может внедряться на предприятиях в разных странах. Изготовление электродов прошло серию комплексных тестирований и доработок.
Были проведены многочисленные имитационные вычисления с привлечением специализированного программного обеспечения, а также реальные лабораторные эксперименты, добавили представители СФУ. Работа выполнена совместно с Центром коллективного пользования «Наукоемкие методы исследования и анализа новых материалов, наноматериалов и минерального сырья» СФУ.