Разработка конструкции сварочной горелки с функцией легирования сварочной ванны
Инновационные решения для электродуговой сварки и WAAM 3D-печати.
Схема процесса
На рисунке представлена принципиальная схема системы подачи и распыления нанопорошков, отражающая взаимное расположение и связи всех функциональных элементов: бункера, ресивера, предохранительного клапана, манометра, сервоприводного дросселя, инжектора Вентури и сопла распыления.
Технология легирования сварочной ванны нанопорошками
Подача нанопорошка
Схема узла подачи порошка в зону активного наплавления: 1 – бункер подачи легирующих элементов; 2 – ресивер; 3 – предохранительный клапан; 4 – манометр; 5 – кран; 6 – пневматический фитинг коллектор; 7 – массив пневматических дросселей; 8 – инжектор; 9 – порошок с легирующими элементами
Транспортировка аргоном
Нанопорошок транспортируется потоком защитного газа (аргона) по подающему каналу
Внедрение в сварочную ванну под углом 30°/ 45°/ 60°
Узел распыления порошка: 1 – горелка; 2 – крепление узла; 3 – каретка смещения подачи порошка; 4 – коннектор; 5 – держатель сопла; 6 – подложка;
7 – наплавляемый слой
7 – наплавляемый слой
Материалы
Преимущества технологии
- Повышение прочности и износостойкости наплавленного металла
- Высокая точность дозирования и воспроизводимость процесса
- Снижение расходов легирующих элементов и повышение эффективности
Результаты
По результатам металлографического анализа образцов, полученных с применением разработанного опытного образца сварочной горелки, установлено следующее.
– Подтверждено модифицирующее действие наноструктурированных порошков на химический состав, микроструктуру и твёрдость наплавленного металла для сталей 09Г2С и 08ХМФА.
– Максимальное усвоение легирующих элементов достигнуто при послойном легировании с использованием разработанного устройства: содержание никеля в стали 09Г2С возрастает в 218 раз (до 5,13 % масс.), содержание меди — в 34,6 раза (до 4,53 % масс.).
– Максимальный прирост твёрдости для стали 09Г2С составил 32,7 % (порошок ПМС-1, 96,9 HRB) и 30 % (порошок ПНК-УТ3, 95 HRB); для стали 08ХМФА — 17,5 % (порошок ПНК-УТ3, 108,6 HRB, или 320 HB).
– Подтверждено модифицирующее действие наноструктурированных порошков на химический состав, микроструктуру и твёрдость наплавленного металла для сталей 09Г2С и 08ХМФА.
– Максимальное усвоение легирующих элементов достигнуто при послойном легировании с использованием разработанного устройства: содержание никеля в стали 09Г2С возрастает в 218 раз (до 5,13 % масс.), содержание меди — в 34,6 раза (до 4,53 % масс.).
– Максимальный прирост твёрдости для стали 09Г2С составил 32,7 % (порошок ПМС-1, 96,9 HRB) и 30 % (порошок ПНК-УТ3, 95 HRB); для стали 08ХМФА — 17,5 % (порошок ПНК-УТ3, 108,6 HRB, или 320 HB).
О компании NanoForge Technology
Молодая инновационная компания в области сварочных технологий
Сентябрь 2025
Победа в конкурсе Студенческий стартап
Октябрь 2025
Регистрация ООО
2026
Опытный образец
2027
Пилотные внедрения
Наша команда
Наша миссия: создавать передовые сварочные решения на основе наноматериалов, повышающие надежность и эффективность промышленных конструкций и формирующие будущее сварочных технологий
Проект реализован при поддержке Фонда содействия инновациям в рамках
программы «Студенческий стартап» мероприятия «Платформа университетского
технологического предпринимательства» федерального проекта «Технологии»
программы «Студенческий стартап» мероприятия «Платформа университетского
технологического предпринимательства» федерального проекта «Технологии»
Наши контакты
+7 (910) 389-83-08 (по будням 9:00–18:00 МСК)
bashkov.aa@nntu.ru
г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24, корп. 1
bashkov.aa@nntu.ru
г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24, корп. 1
