Антиплагиат111 (1211087), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Служ ит для склеивания частиц шихты меж ду собой и удерж анияих нИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист51ДП 190302.65.В.6В6.00-ПЗа стерж не.Рассмотрим насколько составов покрытий э лектродов основного типа (таблиц а 3.1).Таблиц а 3.1- Составы покрытий э лектродов основного типамарка и типкомпоненты, %э лектродаЭ42АУОНИИ13/45531892315Э42АСМ1128,520,43,532,53,5Э50АУОНИ13/55541595512Э60АУОНИ13/656115,587315,5Э85УОНИ13/85541571095Э85ЦЛ185030521Э100ЦЛ1950307221Как видно из таблиц ы 3.1, покрытия рассматриваемого вида состоят в основном из пород содерж ащ их большое количествокарбонатов(мрамор/СаСО3/), двуокиси кремния(кварц евый песок, полевой шпат, гранит/SiO2/), фтористого кальц ия(плавиковыйшпат/CaF2/) и необходимого количества раскислителей.Дальневосточный регион располагает крупными запасами необходимых минеральных вещ еств близких по составу к тем, чтоиспользуются в э лектродном производстве в западной части страны.
Это дает возмож ность выбрать в качестве аналога одну изприведенных выше выпускаемую промышленностью и весьма известную марку - УОНИИ13/55 и разрИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист52ДП 190302.65.В.6В6.00-ПЗаботать состав покрытия используя только местные минеральные ресурсы. Составы покрытий э кспериментальных э лектродов(далееЭЭ) приведены в таблиц е 3.2.Таблиц а 3.2 - Составы покрытий э кспериментальных э лектродов№составаЭЭ-1ЭЭ-2ЭЭ-3ЭЭ-4ЭЭ-5ЭЭ-6ЭЭ-7и компоненты,%известняк65605559,8575355гранит1571213162010плавик.шпат20181819,6202023ферромарганец515157,6777ферросилиц ий55Далее была проведена проверка опытных э лектродов на технологичность: устойчивость горения дуги, разбрызгивание,формирование шва, шлакоотделение, наличие дефектов в наплавленном металле.Опыты проводились на постоянном токе обратной полярности, диаметр э лектрода=3мм, сварочный ток=90 – 120 А.
Наплавкапроводилась на пластины из стали Ст3сп толщ иной 8 и 10мм.При проведении опытов особое внимание уделялось поведению расплавленного металла и шлака как при сварке вручную, так и спомощ ью упомянутого выше устройства. Велись наблюдения и сравнение с аналогом (УОНИИ13/55) формирование шва,разбрызгивание, газовыделение; полученные образц ы сварных швов исследовались визуально на наличие пор, трещ ин и другихдефектов как внешним осмотром так и с разрушением односторонней стыковой пробы.
Образц ы швов в которых небыли выявленыдефекты подвергались испытаниям на разрыв (статический и ударный), а такж е исследованию изломов и микроструктуры. Наилучшиерезультаты показал опытный э лектрод с обозначением ЭЭ-7, ему и посвящ ены дальнейшие исследования.3.3Состав, структура и свойства металла, наплавленногоопытными электродамиВ табл. 3.3 приведены составы металла,[1]наплавленногоИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист53ДП 190302.65.В.6В6.00-ПЗэлектродами УОНИИ 13/55 и опытными.Таблица 3.3- Состав металла, наплавленного опытными электродами и УОНИИЭлектродСостав наплавленного металла, масс%.СSiMnSP[1]Опытный0,160,450,960,0250,020УОНИИ 13/550,10,420,830,0250,027Из таблицы видно, что экспериментальные сварочные материалы формируют сплавы соответствующиедоэвтектоиднойнизкоуглеродистой стали, характерной для металла, наплавленного стандартными электродами общего назначения.Микроструктуры наплавленного металла приведены на рис.3.1.а)б)в)г)Рис.3.1.
Микроструктуры металла наплавленного: а)опытными электродами; б)электродами УОНИИ 13/55; в) зона сплавления(опытные электроды); г) зона сплавления УОНИИ 13/55. х600Микроструктура представляет собой феррито-перлитную смесь. Феррит имеет выраженную столбчатую форму, вызваннуюбыстрой кристаллизацией сварочной ванны. Микротвердость феррита[1]HV0,005 213-218, перлита HV0,005 256-270. Внаплавленном металле обоих образцов присутствуют неметаллические включения.
В металле, наплавленном электродамиУОНИИ таких[1]вИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист54ДП 190302.65.В.6В6.00-ПЗключенийбольше, чем в металле, наплавленном опытными электродами. На наш взгляд это вызвано худшей отделимостью шлака УОНИИпри многослойной наплавке. Зоны сплавления состоят из крупных зерен перлита равноосной формы, феррит расположен пограницам зёрен. Ближе к наплавленному металлу перлит прорастает иглообразными включениями феррита. Наплавленныйметалл у границы сплавления представлен столбчатыми кристаллитами феррита, имеющими почти одинаковую ширину счастично оплавленными зёрнами основного металла.Таким образом, микроструктуры металла, наплавленного опытными электродами и электродами УОНИИ 13/55, относятся кодному типу.
Однако, металл, наплавленный первыми, имеет меньше неметаллических включений, и обладает более высокимимеханическими свойствами.3.4 Сравнительная оценка сварочно-технологических свойствопытных электродов и УОНИИ13/55Сравнение энергетических показателей плавления электродов и потерь металла при сварке выполнено по стандартнойметодике [31], результаты приведены в табл. 3.4, из которой видно, что анализируемые параметры у стандартного и опытногоэлектродов практически одинаковы. Расхождение не превышает 0,5%.Таблица 3.4 - Сравнительная оценка коэффициентов плавления, наплавкии потерь металла при сварке опытными электродами и электродами УОНИИ13/55ЭлектродКоэффициент плавления , г*А/часКоэффициент наплавки н, г*А/часКоэффициент потерь ,%Опытные электроды10,518,540,19УОНИИ 13/5510,468,530,18При разработке рабочей технологии пределы сварочного тока определялись экспериментально. Сварка стыковых пробтолщиной 6мм с зазором между кромками 2мм 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 табл.3.5.[1]Изм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист55ДП 190302.65.В.6В6.00-ПЗДля опытных электродов и УОНИИ13/55 минимальным оказался ток 75А при напряжении на дуге 22В. Однако, в осевыхсечениях соединений, выполненных обеими марками электродов при токах близких к минимальному, имеет место большоеколичество пор – до 20 на 100мм длины шва.
Размеры пор колеблются в пределах 0,3…0,75мм. С увеличением сварочного токадо 100А количество и размеры пор значительно сокращаются.Таблица 3.5 - Зависимость размера пор и их количества от сварочного токаТок, АХарактеристика пористостиОпытные электродыУОНИИ13/55[1]Количество на 100мм шваСредний размер пор, ммКоличество на 100мм шваСредний размер пор,мм75[1]180,72200,7010040,6330,6512530,6040,5815030,5430,5017520,7530,74200141,06161,2Верхний предел токаустанавливалсяпо появлению первых признаковобразованияподрезов,появленияразвитойвну��ренней пористости или свищей.
Для УОНИИ13/55 максимальным стал ток 175А при напряжении на дуге 32В, дляопытных – 200А при напряжении 34В. На режимах, близких к верхнему пределу токов, увеличиваются размеры и количествопор на 100мм шва для обеих марок электродов. Поры при этом смещаются из корневой части шва в среднюю.
Такоеповедение пор на наш взгляд, объясняется[1]нИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист56ДП 190302.65.В.6В6.00-ПЗизкойтемпературой металла при сварке на малых токах, газы не успевают покинуть металл до его кристаллизации. На верхнемпределе тока разогрев электрода вызывает преждевременное разрушение газообразующих компонентов покрытия, и зонасварки лишается газовой защиты.Исследование влияния технологии на процесс формирования швов осуществлялось на многопостовом источнике питанияВКСМ-1000 с балластным реостатом РБ-315. Установлено, что использование подобного источника ведёт к улучшениютехнологическогопроцесса,повышениюкачестванаплавленногометалла.Значительноуменьшилось разбрызгивание(рис.3.2), дуга горит более стабильно, трещины (горячие и холодные) отсутствуют, незначительное количество порнаблюдается только на начальных и конечных (в местах зажигания и обрыва дуги) участках.УОНИИ 13/55Опытные электродыТок 60АТок 75АТок 100АТок 125АРис.3.2.
Разбрызгивание металла при наплавке опытными электродами и УОНИИ 13/55 на различных режимах.Для сравнительной оценки формирования шва приняты: средняя ширина шва b, средняя высота усиления шва h,[1]оИзм.Лист№ докум.ПодписьДатаЛист57ДП 190302.65.В.6В6.00-ПЗтношениеширины шва к высоте усиления (к=b/h), среднеквадратическое отклонение ширины и высоты усиления шва. Результатыприведены в таблице 3.6, из которой видно, что величина отмеченных параметров у экспериментальных и промышленныхэлектродов практически одинакова.Таблица 3.6 - Сравнительнаяоц енкаИзм.Лист[1]№ докум.ПодписьДатаЛист58ДП 190302.65.В.6В6.00-ПЗформирования шва опытных электродов и УОНИИ13/55ПараметрОпытные электродыУОНИИ13/55b,ммh,ммк=b/hb,ммh,ммк=b/hСреднее значение4,751,283,784,491,293,52Дисперсия0,05950,02960,3080,06250,01890,128Среднеквадратическое отклонение[1]0,24390,1720,5550,2490,1370,358Сравнительная оценка устойчивости дуги проводилась по длине её обрыва (табл.3.7).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
