Ученые из Сибирского федерального университета создали инновационный материал для электродов, применяемых при соединении металлических арматурных стержней. Это нововведение позволит увеличить эксплуатационный срок электродов для контактной электросварки примерно на 30%.
Как сообщили в пресс-службе вуза, результаты исследования получили патентную защиту в России. Контактная электросварка применяется в строительной отрасли для соединения арматурных стержней: методика заключается в подаче электрического тока к месту соприкосновения двух металлических элементов, объяснили специалисты СФУ.
В зоне контакта металл быстро нагревается до температуры плавления, затем остывает, образуя сварочную точку. Электрический ток низкого напряжения и высокого давления подается именно через электроды — расходуемые материалы, от которых зависит качество сформированной сварной точки и её структура, пояснил доцент кафедры машиностроения Политехнического института СФУ Сергей Бусыгин.
Износ электродов существенно влияет на себестоимость и эффективность процесса контактной сварки, отметил эксперт. В ответ на эту задачу ученые СФУ разработали композитный материал для электродов, основанный на меди с добавлением наночастиц хрома.
Данный материал позволит увеличить срок службы электродов примерно на 30% и сократить затраты при контактной сварке металлической арматуры. «Ключевая особенность нашего изобретения — это уникальный состав электродов, представляющий собой композит меди с очень мелкими частицами хрома.
Введение этих компонентов посредством таблетированной лигатуры улучшает свойства меди: повышается её прочность, снижается вероятность разрушения электродов при многократных сварочных циклах», — пояснил Бусыгин. Он также отметил, что технология производства материала проста и не требует дорогостоящего оборудования.
Процесс легко масштабируется и может быть внедрен на промышленных предприятиях по всему миру. Изготовление электродов проходило через многоступенчатые тесты и доработки.
Были проведены многочисленные компьютерные модели с помощью специализированных программ, а также реализация лабораторных испытаний, добавили в СФУ. Работа осуществлялась совместно с Центром коллективного пользования «Наукоемкие методы исследования и анализа новых материалов, наноматериалов и минерального сырья» СФУ.