Антиплагиат (1191853), страница 8
Текст из файла (страница 8)
18Сюда входят агрегаты Опытно-сварочного завода ЦНИИ МПС, ЦНИИ МАП.ЦНИИТМАШАОЭ-1 и фирм Агил и Бнтти.В агрегатах третьей группы обмазочная масса загружается в приемноеустройство электродообмазочного пресса, захватывается шнеком и по принципуподачи мясорубки непрерывно поступает под давлением в обмазочную головкупресса.В эту группу входит электродообмазочный агрегат ЦНИИТМАШ снепрерывной подачей обмазочной массы шнеком. Конструкции прессов всехтрех групп должны обеспечивать возможность плавного регулированияскорости подачи обмазочной массы на стержней.Для обеспечения бесперебойной работы электродообмазочного агрегатавысокого давления к стержням проволоки предъявляются строгие требованияпо допускам основных размеров, по стреле 18 прогиба и состоянию торцов (позаусенцам). 18Проверка качества прутков проводится выборочным путем.
В 18 частности,кривизна прутков (стрела прогиба) проверяется путем прокатки прутков наровной доске или на параллельных строганых рейках, я также при помощипроверочной линейки.3.2 Физико-химическое моделирование электротермических процессовВ Институте материаловедения ДВО РАН создан единственный вДальневосточном регионе банк данных по минеральному, химическому,гравитационному составам и физико-химическим свойствам 57 шлихов россыпныхи концентратов коренных месторождений 57 Дальневосточного экономическогорайона.Существование автоматизированных информационных систем по способам,технологиям, поиску аналогов в материаловедении электрической сваркиплавлением и переплаве на сегодняшний день нам не известны.
Поэтому внастоящей работе при исследованиях отмеченных направлений использоваласьаприорная информация.Первым этапом алгоритма создания новых материалов и покрытийпредусматривается анализ системы «технология-сырье» с использованием банкаданных по составу и свойствам сырья Дальневосточного региона, а такжеаприорной информации по функциональным материалам и способам ихполучения при сварке и переплаве.По результатам анализа методом подобия устанавливается природныйконцентрат конкретного месторождения для назначенного способа сварки, припомощи которого имеется возможность получить функциональный материалшва или покрытия с требуемыми свойствами и последующей разработкойтехнологического процесса сварки или переплава, предусматривающегокомплексное использование сырья, при котором часть компонентовобеспечивает микрометаллургический процесс сварки, а легирующие элементыв составе сырья одновременно формируют требуемые свойства наплавляемогосплава.
При необходимости в состав шихты дополнительно вводятся материалы,обеспечивающие качественное изготовление флюсов или обмазок иулучшающие стабильность технологического процесса.На втором этапе в результате серии опытных реализаций разработанноготехнологического процесса методами интерполяции и экстраполяцииустанавливаются функциональные зависимости системы «состав сварочногоматериала-свойства металла шва или покрытия» с расчетом на ЭВМ функциии построение поверхностей откликов, показывающих влияниеконцентрации компонентов, формирующих сварочную ванну при наплавке илипереплаве, на физико-механические и эксплуатационные свойства металла шваили покрытия.Решение задачи второго этапа базируется на анализе кибернетическойсистемы ( 9 рисунок 3.1), в которой шлаковая ванна представляет собой множествоэлементов, находящихся между собой и окружающей средой в тесной исложной взаимосвязи, т.е.
влияние шлаковой системы на свойстванаплавленного металла 41 рассматриваются комплексно, на основе экспериментов.В отличие от принятой практики, когда прогнозирование свойств ведется поодному-двум легирующим элементам, решать эту задачу предлагаетсяэкспериментально-статистическими методами, позволяющими при неполномзнании механизмов явлений, происходящих в сложной шлаковой ванне, строитьи анализировать математические 41 модели, которые связывают свойства со всемитеми переменными, от которых эти свойства зависят.
9Рисунок 3.1 - Схема кибернетической системыпри электрошлаковой сварке и наплавкеШлаковая система представляется в виде «черного ящика» с входныминезависимыми переменными факторами x1, x2,... 9 xn (в нашем случае легирующие компоненты) и выходными переменными (откликами) y1, y2,... yn (внашем случае - свойства наплавленного металла). Последние и являютсяпараметрами оптимизации. В этом случае задача сводится к минимальновозможному числу экспериментов, во время которых фиксируются выходы,строятся и 9 анализируются 5 математические модели, связывающие отклики с 9входными факторами. Эти уравнения в многомерном пространстве факторовимеют определенный геометрический параметр - поверхность отклика, получивкоторую можно оптимизировать рассматриваемую систему « 9 состав-свойство».Установление входных (x1, x2,...
xn) и выходных (y1, y2,... yn) параметров,выбор их краевых условий ведется по итогам анализа банков данных,априорной информации, требований, предъявляемых к свойствам получаемогоматериала, и предварительных опытов.В качестве входных факторов в этом случае могут быть приняты легирующиеэлементы, флюсы, концентраты, металлы и другие компоненты, которые можнооценивать количественно, обладающие управляемостью и непосредственнымвоздействием на шлаковый процесс, а соответственно и на свойстванаплавляемого металла. Чтобы факторы воздействовали на шлаковый процесс,для них назначаются конкретные уровни.
В этом случае установление факторназывается операционным.Выходные параметры (параметры оптимизации) в 1 нашем случае относятся ктехнико-экономической группе - твердость, вязкость, износостойкость,относительное удлинение и т.д. Они должны соответствовать ряду требований,таких как универсальность, возможность выражаться одним числом, 1 иметьфизический смысл, существовать для различных состояний системы иоценивать ее 1 действие в целом, а не отдельных ее подсистем.
9Выбранная модель должна быть простой и адекватной, т е. предсказыватьрезультаты эксперимента в некоторой области с достаточно большой точностью.В зависимости от постановки задачи могут применяться различные видымоделей: полиномиальные, неполиномиальные, модели дисперсионного анализаи др. При решении задачи 1 прогнозировании и оптимизации свойствнаплавленного металла наиболее приемлемой является модель «составсвойство», включающей все компоненты системы.
Задача построения такоймодели была решена Шеффе введением канонической формы полиномизма. 1Мосле констатации функции модели и 1 вывода уравнения вустановленной области факторного пространства планируется и проводится 1эксперимент для фиксации и оценки численных значений констант уравнения.Для достижения 1 этой цели применяется симплекс-решетчатое 1моделирование.Порядок установления функциональной зависимости «состав- свойства»показан на рисунке 3.2Рисунок 3.2 - Порядок установления зависимости «состав- свойства»Используя полученные поверхности откликов на заключительном третьемэтапе, реализуется технологический процесс получения новых материалов ипокрытий, имеющих заданные свойства, с последующим исследованием ихструктуры, корректировкой концентрации компонентов сварочных материалов итехнологии.Таким образом, предлагаемые подходы и методология получения новыхматериалов и покрытий при электрической сварке и переплаве плавящимсяэлектродом, учитывая особенности металлургических процессов, происходящихУстановление функциональной зависимости «состав-свойства» 9Выбор входных параметров Выбор выходных параметровВыбор модели дисперсионного анализаВыполнение экспериментовРасчет и анализ константНахождение поверхностейоткликовВыбор заданных значенийвыходных 1 прамамтеровв сварочной ванне, дают возможность:- использовать минеральное сырье Дальневосточного региона без егоглубокой технологической переработки для 5 изготовления сварочно-наплавочныхматериалов;- получать новые материалы и покрытия легированием наплавленногометалла элементами, входящими в состав минеральных концентратов в видеоксидов, без предварительного их выделения в чистом виде;- легировать наплавленный металл традиционным стандартным сырьем(проволока, крупка, порошки, ферросплавы и др.) введением их в сварочнуюванну через присадочный материал, обмазку электродов или флюс;- комплексно использовать минеральные концентраты Дальневосточногорегиона одновременно в качестве шлакообразующих и легирующихкомпонентов3.3 Планирование экспериментовПовышение работоспособности машин и механизмов, экономичностиремонтного производства, снижение расхода материальных и трудовых ресурсовявляется важной научно-технической проблемой.
которая может быть успешнорешена за счет внедрения прогрессивных материалов; повышения прочностибазовых деталей, сокращения узлов с резкими перепадами жесткости исварными соединениями с концентрацией напряжений, вызываемыхнекачественным формированием металла швов; использования привосстановлении прогрессивных технологий, сварочно-наплавочных материалови др.Одним из перспективных путей решения указанной задачи являетсяразработка и внедрение новых материалов с заданными повышенными физикохимическими и эксплуатационными свойствами.При помощи программного комплекса «Селектор» был подобран состав набадделеитовой основе и создан план экспериментов, которая показываетпропорциональное распределение компонентов в шихте, рисунке 3.3NoПроцентные содержания компонентов шихтыХ1 Х2 Х31 100 0 02 0 100 03 0 0 1004 33,3333 66,6666 05 66,6666 33,3333 06 33,3333 0 66,66667 66,6666 0 33,33338 0 33,3333 66,66669 0 66,6666 33,333310 33,3333 33,3333 33,3333Х1 - БадделеитХ2 - Брусит 100 грХ3 - ГрафитХ4 - Флюорит постоянный компонент 100 грРисунок 3.3 - План экспериментовСогласно этому плану модель, в которой входными параметрами являютсябадделеит, брусит и графит, а выходными – износостойкость и твердость, будетвыглядеть следующим образом рисунок 3.4:Рисунок 3.4 - Модель объекта исследованияИзносостойкость и твердость являются одними из важнейших свойствконструкционных и 1 инструментальных материалов, так как до 90 % машин имеханизмов выходят из строя по причине износа и недостаточнойтрещиностойкости при 1 ударных нагрузках.
Затраты на ремонт для устранения 1этих неисправностей в процессе эксплуатации в несколько раз (в ряде случаевдо восьми) превышают стоимость механических устройств. 1Из множества причин, оказывающих влияние на износостойкость, в первуюочередь следует отметить состав и структуру материалов, из которыхизготовлены узлы трения.3.4 Исследование свойств и структуры наплавленного металлаБыли изготовлены опытные электроды, которые в последствии наплавили настальную пластину для исследования свойств.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
