Исследователи Сибирского федерального университета (СФУ) разработали инновационный материал электродов, применяемых для соединения металлических стержней. Этот материал способен увеличить эксплуатационный срок электродов контактной электросварки примерно на 30%.
По информации пресс-службы вуза, разработка уже запатентована на территории России. Контактная электросварка, применяемая в строительстве для соединения арматуры, представляет собой метод, при котором два металлических стержня свариваются посредством подачи электрического тока к точке их соединения, пояснили в СФУ.
На месте стыка детали быстро разогреваются до температуры плавления, после чего остывают, формируя сварной шов. Электрический ток низкого напряжения и высокого давления подается через электроды — расходные компоненты, от которых зависит качество и структура сварного соединения, отметил доцент кафедры машиностроения Политехнического института СФУ Сергей Бусыгин.
Износ этих расходных материалов существенно влияет на себестоимость и эффективность контактной сварки, подчеркнул он. В рамках исследований учёные университета создали новый композитный сплав для сварочных электродов, состоящий из меди с добавлением наночастиц хрома.
Данное решение позволяет увеличить долговечность электродов сварки на треть и снизить затраты, связанные с процессом сваривания металлической арматуры. «Ключевая особенность нашего изобретения – состав электродов, который представляет собой композит меди с очень мелкими частицами хрома.
Введение этих наночастиц в базовую медь с использованием таблетированной лигатуры улучшает её свойства: повышается прочность и уменьшается шанс разрушения электродов при многократных сварочных операциях», — пояснил Бусыгин. Он также подчеркнул, что технология производства нового материала проста и не требует дорогого оборудования.
Процесс легко масштабируется и может быть реализован на производстватх по всему миру. Изготовление электродов прошло несколько этапов испытаний и доработок.
В число испытаний вошли десятки компьютерных моделирований с применением специализированного ПО, а также практические лабораторные тесты, сообщили в СФУ. Данная работа была выполнена совместно с Центром коллективного пользования «Наукоемкие методы исследования и анализа новых материалов, наноматериалов и минерального сырья» при университете.