Дипломный проект (1222694), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Рисунок 2.4 – Сечение кристаллизатора
2.4 Сварочная проволока Св–08А
Проволока для сварки Св–08А относится к классу низкоуглеродистых проволок с пониженным содержанием вредных примесей, которыми являются фосфор и сера. Проволока предназначена для сварки углеродистых низколегированных сталей.
Содержание углерода в сварочной проволоке Св–08А составляет 0,08 %. Легирующие добавки отсутствуют.
Проволока для сварки Св–08А выпускается диаметром от 0,6 мм до 6,0 мм и используется в различных отраслях промышленности. Проволока используется на сварочных автоматах и полуавтоматах.
Проволока Св–08А больших диаметров используется для изготовления электродов. Сварочная проволока может иметь медное покрытие, может так же выпускаться с полированной поверхностью. Сварочный процесс с использованием сварочной проволоки Св–08А обеспечивает получение ровного и прочного шва.
При применении этой сварочной проволоки, уровень разбрызгивания металла достаточно невысок. Сварной шов имеет хорошие характеристики по ударной вязкости и прочности. Проволока Св–08А может использоваться на сварочном оборудовании любого типа, а область применения достаточно велика.
С помощью этой проволоки варят цистерны, элементы судовых корпусов и различные металлические конструкции. Проволока Св–08А применяется для сварочных работ под слоем флюса или в газовой защитной среде.
Самая эффективная защита зоны расплавления металла может обеспечиваться при сварочных работах в специальных камерах. Камеру тщательно продувают или используют откачку воздуха, после чего камера заполняется защитным газом при малом давлении.
Преимущество сварки в защитной газовой среде это, конечно, высокая производительность, возможность вести сварку в любом положении, малая деформация свариваемого металла благодаря большой концентрации электрической дуги.
Сварку с использованием проволоки сварочной Св–08А в качестве плавящегося электрода выполняют на обратной полярности. Если производить сварочные работы при прямой полярности скорость плавки металла возрастёт примерно в 1,5 раза, но при этом снизится стабильность дуги и возрастёт разбрызгивание металла.
Ток сварки зависит от диаметра и состава проволоки. Он устанавливается в зависимости от скорости подачи проволоки в зону сварки.
Сварка с использованием углекислого газа отличается высокой производительностью и невысокой стоимостью, так как аргон намного дороже углекислого газа [41].
Таблица 2.4 – Химический состав проволоки Св-08А
| Марка стали | Массовая доля химических элементов, в пределах или не более % | |||||||||||
| C | Mn | Si | Cr | Ni | Cu | S | P | Mo | As | Al | N | |
| Св-08А | 0.10 | 0.35-0.60 | 0.03 | 0.12 | 0.25 | 0.20 | 0.030 | 0.030 | – | – | 0.01 | 0.01 |
2.5 Вибростол
Вибростол состоит из металлической подставки, четырех пружин и эксцентрика, который вызывает колебания стола. Электродвигатель МЭ 236 (таблица 2.5), связан гибким валом который соединен с электродвигателем и эксцентриком (рисунок 2.5).
Таблица 2.5 – Технические характеристики электродвигателя МЭ 236
| Номинальное напряжение | 12 в |
| Номинальная мощность | 24 Вт |
| Потребляемый ток | 5 А |
Рисунок 2.5 – Лабораторный образец вибростола
Вибростол подключают к пусковому питанию, от сети напряжением 220 В.
2.6 Материал для изготовления образцов
2.6.1 Ильменитовый концентрат FO·ТО2
Ильменит (титанистый железняк) — минерал общей химической формулы FeO·TiO2 или FeTiO3 (36,8 % Fe, 31,6 % O, 31,6 % Ti), состав непостоянен. Редкий минерал, сложный оксид, внешне похожий на ильменит, называется «кричтонитом». Ильменит был впервые описан в 1827 году А. Т. Купффером.
Ильменит кристаллизуется в тригональной сингонии, образуя сложные ромбоэдрические или пластинчатые кристаллы[3], преимущественно искаженного облика. Агрегаты — зернистые массы и сплошные скопления. Непрозрачен; цвет чёрный с ярким металлическим блеском. Твердость 5-6; удельный вес 4,72. В чистом виде при обычной температуре ильменит немагнитен, что имеет важное значение при его промышленном извлечении. Кристаллы, содержащие более 25 % Fe2O3 в виде твердого раствора, магнитны. Ильменит и титаномагнетит являются ценной рудой для получения титана и его производных (оксида титана, ферротитана и других).
Крупные месторождения ильменита находятся в России на Южном Урале, где этот минерал был впервые открыт в Ильменских горах. Ильменит встречается во многих месторождениях Норвегии, Швеции, Финляндии, в рудах Бушвельдского комплекса в ЮАР и рудного района Садбери в Канаде. Является важной статьей экспорта Мадагаскара. Был также открыт ряд месторождений на Украине (посёлок Иршанск).
C 2005 года АО "ТГОК «Ильменит» ведёт добычу и обогащение ильменит-цирконовых песков Туганского месторождения в Томской области.
Таблица 2.6 – Содержание различных фаз в ильменитовом концентрате
| Фаза | Содержание массовых долей, % |
| TiO₂ | 66,1 |
| Al₂O₃ | 0,32 |
| ZrO₂ | 2,76 |
| SiO₂ | 12,23 |
| Fe₂O₃ | 14,4 |
| P₂O₅ | 3,07 |
| SO₃ | 1,05 |
| Влажность | 0,07 |
2.6.2 Рутиловый концентрат
Рутил — минерал. Химический состав ТіО2; почти всегда содержит примесь железа, обычны также примеси олова, ниобия и тантала химический состав табл. 2.7.
У кристаллов отмечена тетрагональная сингония, кристаллы имеют большей частью призматический вид. Также в виде столбчатых, игольчатых и волосовидных кристаллов с главными простыми формами (110), (100), (120), (130), (230), (101), (111) и др. На концах кристаллов располагаются плоскости пирамид 1-го и 2-го рода. К этим формам иногда присоединяются ещё восьмигранные призмы. Иногда рутил имеет вид тонких иголок. Кристаллы нередко срастаются в двойниковом положении, двойниковой плоскостью служит (101). Двойниковое срастание нередко повторяется: образуются коленчатые двойники, иногда в виде замкнутого кольца. Характерны и тройники, сетчатые сростки двойников игольчатого рутила («сагенит»). Кристаллы нередко изогнуты, имеют штриховку вдоль удлинения. Распространены также мелко- и крупнозернистые сплошные массы, в которых рутил часто ассоциирует с кварцем и ильменитом. Кристаллы обнаруживают среднюю спайность по плоскостям призм первого (110) и второго рода (100), излом раковистый до неровного, а также хрупкость.
Свойства на твердость составляют 6–6,5 единиц по шкале Мооса. Цвет чёрный, бурый, красный (гиацинтово-красный, кровяно-красный), золотисто-жёлтый и жёлто-бурый, в тонких пластинках или игольчатых кристаллах иногда до бесцветного. Блеск металлический до алмазного. Спайность средняя по (110) и несовершенная по (100). Прозрачность большей частью незначительная, просвечивает в краях. Плотность 4,2–4,3 г/см³. Под паяльной трубкой не плавится, в кислотах не растворяется. Диэлектрическая проницаемость 130 — одно из самых высоких значений в природе.
Распространён в природе достаточно широко. Встречается в породах разного генезиса: как акцессорный минерал магматических горных пород в гранитах, гранитных и габбровых пегматитах, в метаморфических кристаллических сланцах, в различных осадочных образованиях. Часто ассоциирует с кварцем, нарастая на кварц или образуя в нём включения. Включения рутила в кварце известны под названием «волосатик». Устойчив к выветриванию, поэтому накапливается в россыпях разного генезиса, где находится в тяжёлой фракции, обычно в виде окатанных зёрен, часто рядом с ильменитом, золотом и др. Имеет промышленное значение как полезный компонент в комплексных титано-циркониевых россыпях, где в подчинённом количестве отмечается и аутигенный рутил, сформировавшийся в результате раскристаллизации лейкоксена. Крупные хорошие кристаллы находятся в Армении (гора Капуджук), Джорджии (Graves Mount), на Приполярном Урале и.т.д.
Таблица 2.7 – Содержание различных фаз в рутиловом концентрате
| Фаза | Содержание массовых долей, % |
| TiO₂ | 84,1 |
| Al₂O₃ | 0,32 |
| ZrO₂ | 2,76 |
| SiO₂ | 5,23 |
| Fe₂O₃ | 6,4 |
| P₂O₅ | 1,07 |
| SO₃ | 0,05 |
| Влажность | 0,07 |
2.6.3 Флюорит (CaF2)
Флюорит – это минерал, фторид кальция CaF2. Хрупок, окрашен в различные цвета: жёлтый, зелёный, синий, голубой, красновато-розовый, фиолетовый, иногда фиолетово-чёрный; бесцветные кристаллы редки. Характерна зональность окраски. Окраска вызвана дефектами кристаллической структуры, которая весьма тонко реагирует на радиоактивное облучение и нагревание. Иногда содержит примеси редкоземельных элементов, в некоторых месторождениях урана и тория.
Состав: твёрдость 4; излом раковистый, хрупкий; плотность 3,18, а для иттриевых и цериевых разновидностей увеличивается до 3,3 и 3,6. Температура плавления 1360 °C. Диамагнитный. Под паяльной трубкой растрескивается и слегка плавится по краям. Растворим в концентрированной соляной кислоте с выделением HF, разъедающей стекло.
Чистые кристаллы флюорита обладают высокой прозрачностью в широком диапазоне: от вакуумного ультрафиолета до дальней инфракрасной области, ярко люминесцируют в катодных лучах и под действием ультрафиолетового излучения, обнаруживают свечение при нагревании (термолюминесценция). Флюорит является типичным флюоресцирующим минералом; при нагревании и после облучения ультрафиолетовым светом он фосфоресцирует. Собственно, термин «флюоресценция», предложенный Дж. Стоксом, происходит именно от названия этого минерала (а не наоборот, как иногда считают).
2.6.4 Ферросилицием (FeSi)
Ферросилиций – ферросплав. Главные компоненты – железо и кремний. Процесс производства ферросилиция основан на восстановлении кремнезёма. Ферросилиций используют в качестве раскисляющих и легирующих добавок для выплавки электротехнических, рессорно-пружинных, коррозийно и жаростойких сталей. Повышение содержания кремния в ферросилиции понижает его плотность. Кремний повышает твёрдость стали, сопротивление разрыву, пределы упругости и текучести, увеличивает сопротивление окислению, снижает потери электроэнергии (таблица 2.7).
Таблица 2.8 – Химический состав
| Тип | Химический состав, % | |||||||
| Si | Al | Ca | Mn | Cr | P | S | С | |
| ≤ | ||||||||
| FeSi75 | 75 | 1.5 | 1 | 0.5 | 0.5 | 0.04 | 0.02 | 0.2 |
| FeSi72 | 72 | 2 | 1 | 0.5 | 0.5 | 0.04 | 0.02 | 0.2 |
| FeSi70 | 70 | 2 | 1 | 0.6 | 0.5 | 0.04 | 0.02 | 0.2 |
| FeSi65 | 65 | 2 | 1 | 0.7 | 0.5 | 0.04 | 0.02 | 0.2 |
| FeSi60 | 60 | 2 | 1 | 0.8 | 0.6 | 0.05 | 0.03 | 0.3 |
| FeSi45 | 40–47 | 2 | 1 | 0.7 | 0.5 | 0.04 | 0.02 | 0.2 |
Плотность составляет З,5–5 г/см³. Температура плавления 1220–1330 °C.















