diplom_pz (1211074), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Рисунок 3.8 – Электрод № 7

Наиболее удачным по результатам «ходовых» испытаний признаём электрод № 5 и дальше речь пойдёт о нём.

Сравнение энергетических показателей плавления электродов и потерь металла при сварке выполнено по стандартной методике [31], результаты приведены в таблице 3.4, из которой видно, что анализируемые параметры у стандартного и опытного электродов практически одинаковы. Расхождение не превышает 0,5 %.

Таблица 3.4 - Сравнительная оценка коэффициентов плавления, наплавки

и потерь металла при сварке опытными электродами и электродами УОНИИ13/55

Электрод	Коэффициент плавления , г*А/час	Коэффициент наплавки н, г*А/час	Коэффициент потерь ,%
Опытные электроды	10,51	8,54	0,19
УОНИИ13/55	10,46	8,53	0,18

При разработке рабочей технологии пределы сварочного тока определялись экспериментально. Сварка стыковых проб толщиной 5 мм с зазором между кромками 2 мм проводилась на разных токах. Соединения выполнялись односторонним швом, диаметр электрода 3 мм, ток постоянный, полярность обратная. Диапазон рабочих токов определялся по формированию шва, наличию подрезов и пор, устойчивости горения дуги. Результаты испытаний приведены в таблице 3.5.

Таблица 3.5 - Зависимость размера пор и их количества от сварочного тока

Для УОНИИ13/55 и опытных электродов минимальным оказался ток 75 А при напряжении на дуге 22 В. Однако, в серединных зонах соединений, выполненных обоими электродами на минимальных токах, обнаружено большое количество пор – до 20 на 100 мм длины шва. Размеры пор колеблются в пределах 0,3…0,75 мм. С увеличением сварочного тока до 100 А количество и размеры пор значительно сокращаются.

Максимальный ток устанавливался по появлению подрезов, появления развитой внутренней пористости или свищей. Для УОНИИ13/55 максимальным стал ток 175 А при напряжении на дуге 32 В, для опытных – 200 А при напряжении 34 В.

На режимах, близких к верхнему пределу токов, увеличиваются размеры и количество пор на 100 мм шва для обеих марок электродов. Поры при этом смещаются из корневой части шва в среднюю. Такое поведение пор на наш взгляд, объясняется низкой температурой металла при сварке на малых токах, газы не успевают покинуть металл до его кристаллизации. На верхнем пределе тока разогрев электрода вызывает преждевременное разрушение газообразующих компонентов покрытия, и зона сварки лишается газовой защиты.

Исследование влияния технологии на процесс формирования швов осуществлялось на многопостовом источнике питания ВКСМ-1000 с балластным реостатом РБ-315. Установлено, что использование подобного источника ведёт к улучшению технологического процесса, повышению качества наплавленного металла. Значительно уменьшилось разбрызгивание (рис.3.2), дуга горит более стабильно, трещины (горячие и холодные) отсутствуют, незначительное количество пор наблюдается только на начальных и конечных (в местах зажигания и обрыва дуги) участках.

а

б

в

г

Рисунок 3.9 - Разбрызгивание металла при наплавке опытными электродами и УОНИИ 13/55 на различных режимах: а – в режиме тока 60 А; б – в режиме тока 75 А; в – в режиме тока 100 А; г – в режиме тока 125 А

Для сравнительной оценки формирования шва приняты: средняя ширина шва b, средняя высота усиления шва h, отношение ширины шва к высоте усиления (k=b/h), среднеквадратическое отклонение ширины и высоты усиления шва. Результаты приведены в таблице 3.6, из которой видно, что величина отмеченных параметров у экспериментальных и промышленных электродов практически одинакова.

Таблица 3.6 - Сравнительная оценка формирования шва опытных электродов и УОНИИ13/55

Сравнительная оценка устойчивости дуги проводилась по длине её обрыва (таблице 3.7). В области рабочих токов отличие составляет 5-7 %.

Таблица 3.7 - Сравнительная оценка устойчивости горения сварочной дуги

опытных электродов и УОНИИ13/55

В таблице 3.8 приведены механические свойства металла, формируемого опытными электродами и УОНИИ13/55.

Таблица 3.8 Механические свойства металла, формируемого опытными электродами и УОНИИ13/55

Управлять составом и свойствами наплавленного металла в нашем случае, когда не используем ферросплавы, можно через окислительную способность газовой и шлаковой фаз. Известняк, разлагаясь в электрической дуге, выделяет углекислый газ, который частично распадается на атомарный кислород и угарный газ. Повышение в электродном покрытии количества известняка приводит к снижению в металле шва кремния и марганца (табл.3.3). Зависимость количества известняка от количества кремния в наплавленном металле представлена на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 – Зависимость количества известняка от количества кремния в наплавленном металле

Зависимость количества известняка от количества марганца в наплавленном металле представлена на рисунке 3.4.

Рисунок 3.4 – Зависимость количества известняка от количества марганца в наплавленном металле

Исследования опытных электродов с покрытиями из минерального сырья Дальневосточного региона показали их хорошую технологичность, высокое качество наплавленного металла, высокие технологические свойства по сравнению с качественными электродами УОНИИ 13/55, выпускаемых промышленностью России.

4 РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВЫПУСКА ЭЛЕКТРОДОВ ДЛЯ РУЧНОЙ СВАРКИ

Для проверки целесообразности промышленного выпуска разработанных электродов общего назначения с покрытиями из местного минерального сырья, предназначенных для ручной сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей решалась задача по определению себестоимости и срока окупаемости предприятия по их выпуску. В этом случае инвестиции необходимы только на начальном этапе для приобретения оборудования. В частности, для производства предусматривается полуавтоматическая линия стоимостью (с доставкой и монтажом) – 12000000 руб. Производительность линии 3000 кг в смену, диаметры изготавливаемых электродов 3...5 мм, занимаемая площадь – 200 м2, потребляемая мощность – 150 кВт/ч, численность обслуживающего персонала – 9 чел.

Характеристики

Список файлов ВКР