Антиплагиат (1191837), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Сущность изобретения: составэлектродного покрытия содержит, мас.%: плавиковый шпат 5-15:ферромарганец 2-14; графит 05-3,5; карбид кремния 25-65: мрамор 2,5- 5.5,лигатура: железо - хром - бор - алюминий - кремний 5-32; рутил 2-8; слюда 39.Для повышения износостойкости наплавленного металла в составпокрытия введены карбид кремния и карбид хрома, что при указанныхсоотношениях позволяет получить в наплавленном металле структуру на базекомплексного карбида хрома (Cr: Ре)тСз, реализация высокой твердостикоторого затруднена тем.
что до 60% атомов хрома могут быть замещеныатомами железа, приводящего к снижению микротвердости.Более высокую износостойкость в условиях абразивного игазоабразивного изнашивания можно получить, если наплавлен- 20 ныйметалл содержит боридную упрочняющую фазу, которая обладаетзначительно большей сопротивляемостью при изнашивании, чем карбиднаяупрочняющая фаза.Алюминий и кремний, содержащиеся в лигатуре Fe-Cr-В-AI-Si,позволяют достаточно полно раскислять наплавленный металл, С цельюувеличения способности металла сопротивляться абразивному изнашиваниюза счет уменьшения склонности металла шва к образованиюкристаллизационных и холодных трещин, которые обусловливаютвыкрашивание наплавленного металла и вызывают снижение егоизносостойкости,в состав покрытия введен плавиковый шпат.Таблица 1.3 Результаты проведения экспериментовИзвестно электродное покрытие для наплавки износостойкоголегированного сплава на поверхность деталей, работающих в условияхинтенсивных ударных нагрузок и абразивного изнашивания.
Сущностьизобретения: состав электродного покрытия содержит мас.%: мрамор 32 - 48,плавиковый шпат 10 - 20, феррохромбор 12 - 20, графит 1 - 6, ферросилиций 6- 12, феррованадий 1 - 6, рутил 2 - 8, хром металлический 3 - 5 и никель 1 –7. Наиболее эффективным является состав, в котором смесь порошковлигатуры феррохромбора и хрома металлического в покрытии взяты всоотношении 4:1. Указанное сочетание материалов обеспечивает наименьшиепотери хрома на окисление, позволяет отказаться от использования в качествераскислителя токсичного марганца и улучшить санитарно-гигиеническиехарактеристики электродного покрытия.Таблица 1.4 Результаты экспериментовИзвестно большое количество электродных покрытий для работы вусловиях абразивного и ударно-абразивного изнашивания, выше приведенынекоторые из таких известных патентов.Существует много наплавочных электродов для работы в условияхабразивного изнашивания, в шихту которых входят ферросплавы, а такжеграфит и никель Однако сплавы, получаемые при использовании этихэлектродов, не могут работать достаточно эффективно при ударах, аотсутствие легирующих компонентов не позволяет существенно повыситьсопротивляемость наплавки изнашиванию в условиях интенсивногоабразивного изнашивания.Произошло подорожание производства наплавочных электродов,вследствие подорожания электроэнергии, роста транспортных расходов и ценна сырье.
При этом все электродные заводы : ООО "ЭСАБ-СВЭЛ" из СанктПетербурга, АО "МЕЖГОСМЕТИЗ-МЦЕНСК" из Орловской области, ООО"СЫЧЕВСКИЙ ЭЛЕКТРОДНЫЙ ЗАВОД" из Смоленской области, ООО"СЗСМ" из Костромской области, ОАО "ММК-МЕТИЗ" из Челябинскойобласти, а также ООО «НПО Спецэлектрод» из Ростовской области,находятся в европейской части России. А на Дальнем Востоке такихпредприятий нет, но есть материалы китайского производства, качествокоторых весьма сомнительное.
Кроме того имеется огромная минеральносырьевая база: концентраты которой содержат оксиды легирующихэлементов. На основе минерального сырья Дальневосточного регионапредлагается создавать наплавочные электроды для восстановленияизнашивающихся частей рабочих органов путевых машин. На базеуниверситета имеется участок по производству наплавочных электродов:участок подготовки шихты; электродообмазочный участок; сварочнонаплавочный участок; лаборатория химического анализа наплавленногометалла.Предлагается восстанавливать элемент рабочих органов путевых машинфутеровку, установленную на щебнеочистительных машинах. Рабочие органыэтих машин работают в условиях абразивного изнашивания, поэтомувосстановление данной детали будет производиться наплавочнымиэлектродами из дальневосточного сырья на основе шеелита, т.к.
шеелит вбольшей степени отвечает требование износостойкости при работе в данныхусловиях.2. Обзор минеральных ресурсов Дальневосточного региона,пригодных для использования в производстве наплавочныхэлектродов.Нанесение обмазки – очень ответственный процесс, от качества которогозависит возможность регулирования процесса сварки и качествонаплавленного металла. Слой пасты на электродной проволоке составляет от1 до 1,6 мм. Обмазка может составлять до 30 % от общего веса сварочногоэлектрода. В ее состав входит несколько основных элементов. К элементампервой группы – шлакообразующим – относят полевой шпат, титановыйконцентрат, марганцевую руду и т.
д. Они защищают жидкий металл отвоздействия с воздухом, предотвращая возникновение нежелательныхреакций. Вторая группа компонентов – газообразующие (различныеорганические элементы, типа торфа или крахмала), которые защищаютрасплавленный металл от воздействия кислорода и азота. В состав обмазкитакже входят раскисляющие элементы (ферромарганец), которые связываюткислород и улучшают наплавленный металл; стабилизирующиесоставляющие (мел), помогающие ионизировать дуговой промежуток;стальные порошки, повышающие производительность при сварке,позволяющие сэкономить на ферросплавах и электродной проволоке иулучшающие показатели дуги, и, наконец, легирующие добавки (графит иразличные ферросплавы), которые входят в металл в виде компонентов,улучшающих его свойства.2.1 Материалы для производства наплавочных электродов.Для легирования, наплавленного при электрической сварке плавлениемметалла, как правило, используются один из двух вариантов:- легированный присадочный материал и нелегирующий флюс или покрытиеэлектрода;- легирующий флюс или покрытие и присадочный материал изнизкоуглеродистой сварочной проволоки.Для реализации обоих вариантов требуется или дорогая легированнаяпроволока, или порошки чистых легирующих элементов, что существенноограничивает экономически выгодные масштабы применения легированныхпокрытий.
Кроме того, такие добавки существенно усложняюттехнологические процессы сварки, наплавки и переплава.Новым направлением в области легирования наплавленныхповерхностей при сварке является создание высокоэффективных флюсов ипокрытий электродов с комплексным использованием многокомпонентногоминерального сырья, содержащего оксиды легирующих элементов, без егоглубокой технологической переработки.В 31 настоящее время для получения сварочно-наплавочных материаловиспользуются дефицитные и дорогостоящие чистые химические элементы,которые вводятся в составы сварочных проволок, флюсов, электродныхпокрытий или в виде присадочных ферросплавов. В то же время, анализработ по технологиям и металлургическим процессам в сварочной ваннепоказал, что практически при всех способах сварки плавлением электродныйматериал от начала его плавления и до кристаллизации постоянно находитсяв контакте с жидким шлаком, образующимся при плавлении флюсов или 31электродных покрытий, защищающим расплавленный металл от вредноговоздействия воздушной среды и обеспечивающим его металлургическуюобработку.Высокий градиент температур и большое накопление тепла вограниченном объёме позволяет легировать металл элементами,находящимися в шлаке и использовать для легирования не чистые металлы, аассоциации, в составе которых, кроме оксидов легирующих элементов,имеются компоненты, обеспечивающие качественную реализациютехнологического процесса.
К таким ассоциациям, например, относятсяшеелитовый, датолитовый, цирконовый концентраты, а так же ряд других.С 31 помощью программного комплекса «Селектор» был произведенхимический анализ всех компонентов, входящих в состав обмазкипроизводимых электродов:ШеелитЭлементМассаМолярнаямассаМоль моль 33,33%O 85,99598 15,9994 5,374950 1,791648АІ 0,21798 26,9815 0,008079 0,002693Si 1,46345 28,0855 0,052107 0,017369P 0,44631 30,9738 0,014409 0,004803S 0,37313 32,066 0,011636 0,003879Са 3,68698 40,078 0,091995 0,030665Ті 0,04053 47,38 0,000855 0,000285Mn 0,00731 54,938 0,000133 0,000044Fe 0,39455 55,847 0,007065 0,002355Ni 0,05783 58,69 0,000985 0,000328Cu 0,1959 63,546 0,003083 0,001028W 7,12007 183,83 0,038732 0,012911Брусит (белый)ЭлементМассаМолярнаямассаМоль моль 33,33%O 52,69281 15,9994 3,293424 1,097698Mg 42,24852 24,305 1,738265 0,579364Si 1,63471 28,0855 0,058205 0,019400P 0,0057 30,9738 0,000184 0,000061S 0,03116 32,066 0,000972 0,000324Cl 0,00693 70,906 9,77E-05 0,000033Ca 2,98785 40,078 0,074551 0,024848Cr 0,01426 51,996 0,000274 0,000091Mn 0,02201 54,938 0,000401 0,000134Fe 0,7781 55,847 0,013933 0,004644Cu 0,06777 63,546 0,001066 0,000355Zn 0,01047 65,39 0,00016 0,000053ГрафитЭлемент Мольмоль33,33%С 0,187948 0,062643Al 0,000127 0,000042Si 0,000424 0,000141P 0,000001 0,000000S 0,000121 0,000040K 0,000018 0,000006Ca 0,000097 0,000032Fe 0,000053 0,000018Cu 0,000065 0,000022Жидкое стеклоЭлемент МольNa 0,282734Ca 0,274465H 3,108469O 1,554234Электродная проволокаЭлемент МольFe 0,254932C 0,001194Si 0,000153Mn 0,000156Cr 0,000331Ni 0,000610S 0,000134P 0,000139Рисунок 2.1 Химический состав материалов для производства электродов наоснове шеелитаС помощью данного программного комплекса возможно разработать:методику построения диаграмм состояния системы; 59 модель процесса 59восстановления при нагреве шихты до заданной температуры; модельпроцесса восстановления при охлаждении и конденсации продуктоввосстановления; модель восстановления в противотоке движения шихты игазообразных продуктов плавки.
59Другими словами при помощи ПК «Селектор» возможно в теорииполучить все необходимые результаты при наплавке, не тратя на опытныеэксперименты время и не дешевые компоненты, входящие состав шихты.2.2 Оборудование для производства наплавочных электродов.Оборудование для производства наплавочных электродов состоит из:устройства, подающего проволоку. Предназначено для подачи стальныхстержней в машину для нанесения на стержень флюса.электродообмазочный пресс ПЭ-7.Насосная станция, состоящая из насосов высокого и низкого давления.С помощью насосной станции производится подача поршня с шихтой вобмазочную головку.Техническая характеристика пресса ПЭ-7.Тип: пресс гидравлический горизонтальный, обмазочная гильзастационарнаяМетод регулирования производительности: частотный привод асинхронногодвигателя насосаОбъем обмазочного цилиндра, л 7Размер обмазочного цилиндра, Ф х L, мм 145х460Диаметр электродов (поставляемая оснастка), мм 3-5*Производительность электродов макс., т/смену: 4**Диаметр «зеркала» гидравлического цилиндра, мм 320Рабочая жидкость ИГП-30, ИГП-18Объем рабочей жидкости, л 380Максимальное усилие пресса, кН (т) 1600(160)Максимальное давление на массу, Мпа(атм) 95(950)Угол обмазочной головки, град.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
