重熔幾何
在垂直于重熔縱軸的橫截面上檢查獲得的表面重熔的幾何形狀（圖1）。使用Supra TRD 15切割輪在Struers品牌的金相切割機(jī)Labotom 3上切割樣品。
輪緣位移的線速度為37.2 m / s。輪以幾個(gè)間隔以約10毫米/分鐘的速度前進(jìn)。在切割樣品的過程中，用水對輪進(jìn)行了充分的冷卻。選擇用于觀察的樣品表面是用粒度為150、500，較后為1000的砂紙?jiān)?/span>150 rpm的拋光墊轉(zhuǎn)速下制備。在樣品制備過程中，用水流將砂紙弄濕。
表征幾何參數(shù)的測量
使用配備有VIDEOTRONIC CC20P攝像機(jī)的NEOPHOT 2光學(xué)顯微鏡，并使用先進(jìn)的圖像捕獲和分析系統(tǒng)Multiscan v。08，進(jìn)行重熔。測量重熔區(qū)域的寬度w和深度h。所采用的方法允許以0.01mm的精度讀出參數(shù)w和h的值。
表1列出了重熔幾何形狀（寬度和深度）的結(jié)果或測量結(jié)果以及熱效率和熔融效率的計(jì)算值。
3.結(jié)論
根據(jù)獲得的測試結(jié)果，發(fā)現(xiàn)隨著電流強(qiáng)度的增加和電弧掃描速度的降低，表面重熔的寬度和深度都增加。在電流強(qiáng)度I = 300 A，掃描速度vS = 200 mm / min時(shí)，獲得較大寬度w = 17.8 mm，深度h = 3.2 mm。對于電流強(qiáng)度I ＝ 100A和掃描速度vS ＝ 800mm / min，獲得較小的重熔寬度w ＝ 3.5mm，深度h ＝ 0.7mm。
在采用的GTAW工藝參數(shù)范圍內(nèi)，重熔寬度對電流強(qiáng)度的變化比對電弧掃描速度的變化更敏感。表征適用于MAR-M509合金鑄件的表面重熔技術(shù)的技術(shù)參數(shù)的任何變化均會導(dǎo)致工藝的熱效率和熔融效率發(fā)生顯著差異。較高的電流強(qiáng)度和較低的電弧掃描速度導(dǎo)致電弧中產(chǎn)生的熱量增加。因此，預(yù)熱鑄件吸收的熱量也增加。與電流強(qiáng)度的增加有關(guān)的被鑄件攔截的熱量的增加速率低于電弧中產(chǎn)生的熱量的相應(yīng)增加速率。結(jié)果是熱效率降低。電流強(qiáng)度和電弧掃描速度的增加導(dǎo)致熔化效率提高。較高的電流強(qiáng)度意味著較高的電能，并且較高的掃描速度會縮短重熔過程的持續(xù)時(shí)間，因此與將樣品加熱到剛好低于熔融溫度的溫度相關(guān)的熱損失會減少。
所獲得的結(jié)果使得可以確定一方面的熱效率，熔融效率和重熔的幾何參數(shù)與另一方面的重熔工藝的技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系。一方面的熱效率與另一方面的電流強(qiáng)度和電弧掃描速度之間的關(guān)系由以下公式描述：
η= 0.0006·I – 0.0004·vs + 0.57（3）
該方程的統(tǒng)計(jì)參數(shù)：R = 0.98； R2 = 0.96；
F = 242.1； Δη= 0.018； α= 0.05。
一方面，熔化效率與電流強(qiáng)度和電弧掃描速度之間的關(guān)系由以下公式描述：
ηm= 0.0007·I + 0.0004·vs – 0.19（4）
該方程的統(tǒng)計(jì)參數(shù)：R = 0.92； R2 = 0.86；
F = 53.5; Δηm= 0.041； α= 0.05。
一方面，重熔寬度與電流強(qiáng)度和電弧掃描速度之間的關(guān)系由以下公式描述：
w = 0.04·I – 0.008·vs + 4.28（5）
該方程的統(tǒng)計(jì)參數(shù)：R = 0.96； R2 = 0.92；
F = 103.1； Δw= 1.05毫米; α= 0.05。
一方面重熔深度與另一方面的電流強(qiáng)度和電弧掃描速度之間的關(guān)系由以下公式描述：
h = 0.009·I – 0.0013·vs +0.69（6）
方程的統(tǒng)計(jì)參數(shù)：R = 0.99； R2 = 0.98；
F = 730.4; Δh= 0.08; α= 0.05。
所獲得的具有高統(tǒng)計(jì)系數(shù)值的公式可以在工業(yè)實(shí)踐中有效地用于評估應(yīng)用于MAR-M509合金鑄件的表面重熔過程中的熱效率和熔融效率以及所獲得的重熔圖案的幾何形狀。通過GTAW方法進(jìn)行的表面重熔工藝的技術(shù)參數(shù)。
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