Исследователи Сибирского федерального университета предложили технологическое решение, способное заметно повысить эффективность контактной электросварки в строительстве и промышленности. Речь идёт о новом материале для сварочных электродов, который увеличивает срок их службы примерно на 30 %. Разработка уже получила патентную защиту в России.
Контактная электросварка широко применяется при соединении металлической арматуры. В основе метода — подача электрического тока в зону соприкосновения двух стержней под высоким давлением. Металл в точке контакта быстро разогревается, переходит в пластичное состояние и после охлаждения образует прочное соединение. Ключевую роль в этом процессе играют электроды: именно они передают ток и давление, а их износ напрямую влияет на стабильность качества сварки и общую себестоимость работ.
Как поясняет доцент Политехнического института СФУ Сергей Бусыгин, электрод — это расходный элемент, который постоянно работает в условиях высоких температур и механических нагрузок. Чем быстрее он изнашивается, тем чаще требуется замена оборудования, а значит тем выше производственные потери и простои.
Решением этой проблемы стал новый композитный материал, созданный на основе меди с добавлением наночастиц хрома. Такое сочетание позволило существенно повысить прочность электродов и снизить риск их разрушения при многократных циклах сварки. Введение хрома осуществляется с помощью специальной таблетированной лигатуры, благодаря чему базовый материал приобретает дополнительные эксплуатационные свойства без усложнения технологии.
По словам разработчиков, производство новых электродов не требует сложного или дорогостоящего оборудования. Технология хорошо масштабируется и может быть внедрена на промышленных предприятиях, работающих с контактной сваркой, без серьёзной перестройки процессов. Прежде чем выйти на финальный вариант состава, учёные провели серию компьютерных расчётов и моделирований, а затем подтвердили результаты в ходе лабораторных испытаний.
Работа выполнена при участии Центра коллективного пользования СФУ, специализирующегося на исследовании новых материалов и наноструктур. Полученные результаты открывают возможности для снижения затрат в строительной отрасли и повышения надёжности сварных соединений — за счёт, казалось бы, небольшого, но принципиально важного изменения в материале расходных элементов.
Источник: РИА Новости