Цель проекта. Разработать методики расчета состава наплавленного металла при сварке и наплавке порошковыми проволоками и совершенствования состава шихты порошковых проволок на основе моделирования процессов в системе металл-шлак-газ.
Актуальность. В настоящее время большая часть сварочных материалов выпускается, как правило, без надзора разработчиков. Для снижения себестоимости сварочных материалов (электродов и порошковых проволок) предприятия-производители модернизируют состав шихты, часто в ущерб их качественным характеристикам. В тоже время, состав шихты покрытия сварочных электродов и шихты порошковой проволоки не всегда оптимизированы по количеству ферросплавов и других компонентов. Однако, именно состав шихты и параметры режима сварки определяют химический состав наплавленного металла, а значит и качественные характеристики сварного соединения. На сегодняшний день состав металла шва (наплавленного металла) определяется на основе усредненных коэффициентов перехода, зависящих от конкретных условий сварки и не позволяющих прогнозировать состав и свойства металла при изменившихся параметрах процесса. Соответственно, их необходимо определять экспериментально для каждого способа сварки и элемента отдельно. Это требует больших материальных и временных затрат. Прогнозирование химического состава металла шва открывает возможность совершенствования процесса сварки еще на стадии проектирования путем подбора необходимых сварочных материалов и параметров режима, которые обеспечат необходимые эксплуатационные характеристики металла. В связи с этим разработка методов прогнозирования физико-химических процессов при дуговой сварке и наплавке порошковыми проволоками на основе метода полного материального баланса и создание методики, позволяющей оптимизировать состава шихты порошковых проволок, является актуальной задачей.