Новые электродные материалы от Сибирского федерального университета (СФУ) обещают продлить срок службы контактных сварочных электродов на треть, что может существенно снизить издержки в строительной отрасли.
В контактной электросварке металлические стержни соединяются под действием низковольтного тока и высокого давления. Ток быстро нагревает точку соприкосновения до температуры плавления, после чего образуется сварная шовка. Качество этой швы напрямую зависит от свойств расходных электродов – материалов, которые постепенно изнашиваются во время работы.
Доцент кафедры машиностроения Политехнического института СФУ Сергей Бусыгин пояснил: «Износ электродов в значительной степени определяет стоимость и производительность процесса контактной сварки». Поэтому разработка более прочных материалов – ключ к экономии.
Учёные СФУ создали композитный материал, основанный на медном слое с добавлением наночастиц хрома. «Главная особенность изобретения — это состав электродов, представляющий собой композит из меди и мельчайших частиц хрома. Их введение в обычную медь при помощи таблетированной лигатуры повышает прочность и уменьшает риск разрушения электродов при многократных операциях сварки», – отметил Бусыгин.
Технология производства проста и не требует дорогостоящего оборудования, что делает её легко масштабируемой для заводов по всему миру. Процесс изготовления прошёл многоэтапные испытания: десятки компьютерных симуляций и реальные лабораторные тесты подтвердили надёжность нового материала.
Работа была выполнена совместно с Центром коллективного пользования «Наукоёмкие методы исследования и анализа новых материалов, наноматериалов и минерального сырья» СФУ. Результаты защищены патентом на территории РФ, что подтверждает их уникальность и коммерческую ценность для отрасли.
