все вместе (1223103), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Рисунок 3.5 – Фотография гранулированного флюса
В состав нового флюса вошли такие материалы как шеелит, флюорит и ферасилиций. Соотношение компонентов, входящих в состав флюса также приведены в таблице 3.2. Взятые в определенной пропорции, компоненты засыпались в барабан и в течении 45–60 мин., перемешивались.
Таблица 3.2 – Состав используемого в экспериментах флюса
| Компоненты входящии в состав флюса | Концентрация в продукте [%] |
| Шеелитовый концентрат СаWO4 | 60 |
| Флюарит CaF2 | 20 |
| Фераселиций FeSi | 20 |
| Жидкого стекло (силикат натрия) | 10 % от общей доли материала |
Далее полученная смесь засыпалась в емкость, куда добавлялся склеивающий раствор силиката натрия Na2O(SiO2)n и калия K2O(SiO2)n. Весь замес интенсивно перемешивался до образования однородной каши, после чего в процессе дальнейшего перемешивания подсушивался и ссыпался на сито, ячеистость которой составляла порядка 1–2 мм2. Проходя через сито смесь гранулировалась, а в дальнейшем просушивалась. На рисунке 3.5, показана фотография полученного флюса.
Далее высушенный флюс подавался в кристаллизатор для проведения процесса электрошлакового плавления.
3.4. Результаты экспериментов
В ходе проведения экспериментов было получено 3 образца с отличающимися свойствами.
Для получения образцов использовался один и тот же состав флюса, а существенным отличием каждого эксперимента являлся процесс воздействия на кристаллизатор и количество подаваемого флюса.
Так для получения первого образца был использован флюс табл. 3.2, который засыпался в кристаллизатор, и плавился без какого-либо дополнительного воздействия (перемешивания). В результате был получен образец, фотография которого представлена на рисунке 3.6.
| | |
| Рисунок 3.6 – фотография полученного I образца, где с лева и с права половинки среза | |
Далее образец диаметр которого составлял порядка 45 мм, делился на две половины. В дальнейшем образцы проходили процесс шлифовки, для анализа и исследования микроструктуры.
Нужно отметить что по составу и однородности полученный образец без дополнительных воздействий и перемешивания сильно отличался от двух следующих. На фото микроструктур видны неоднородности и вкрапления шлака. Все это явилось результатом достаточно высокой вязкости и тугоплавкости основного легирующего элемента.
|
а)  |
б)  |
в)  |
| Рисунок 3.7 – Фото микроструктуры полученного шлифа первого образца | ||
Так на фотографиях, представленных на рисунке 3.7, под - а, можно выявить пятна карбида вольфрама и вольфрама полученных в результате плохого перемешивания и легирования осинового металла. Также можно выявить зашлакованность и крупно зернистость структуры.
Проведенный в ходе исследования химический и спектральный анализ показали, что в составе данного сплава в зоне белых пятен от общей доли материала находиться порядка 12,6 % W, как основного легирующего элемента. Доля железа в составе составила порядка 52,7 %. Доля кислорода лежала в пределах 28,7 %, а углерода 3,3 %.
При получении 2 - го образца был использован вибростол. Воздействие вибрации по задумке эксперимента должно способствовать более лучшему перемешиванию основного легирующего элемента. Так в образец 2 было добавлено тоже количество флюса что и в первом опыте, оно составляло порядка 250 г. Результаты эксперимента в значительной степени изменились, что привело к образованию отличной микроструктуры, на шлифах 2 - го образца. Фотографии микроструктур представлены на рисунке 3.8.
|
а)  |
б)  |
в)  |
Рисунок 3.8 – Фото микроструктуры полученного шлифа второго образца
Во втором образце показатель основного легирующего элемента вольфрама упал до 3,8 % а показатель углерода лежал в пределах 3,7 %.
Также важной особенностью 2 - го и 3 - го образцов является то что согласно картографии микроструктуры, легирующий элемент был равномерно рассеян по всей плоскости и глубине образца.
Так при более интенсивном перемешивании процент W в 3 - м образце составлял порядка 3,12–3,7 %.
Также важно отметить что при получении 3 - го образца количество добавленного флюса было увеличено до 400 г.
Но фактического эффекта увеличение подаваемого флюса не дало, как и не дало эффекта увеличение интенсивности перемешивания, на этих стадиях эксперимента.
|
а)  |
б)  |
в)  |
Рисунок 3.9 – Фото микроструктуры полученного шлифа третьего образца
В дальнейшем был проведен анализ твердости и микротвердости полученных образцов.
Для первого образца твердость по шкале HRA составила порядка 42 кгс, для второго образца показатель составил также по шкале HRA 59 кгс, а для третьего образца твердость по Роквеллу составила 56 кгс. Измерения производились согласно следующих условий: шкала А, алмазный конус с углом 120° при вершине с нагрузкой 60 кгс.
Данные измерения твердости приведены в диаграмме (рисунок 3.10). На диаграмме по шкале Х отложены показатели количества измерений, для каждого образца их было порядка 10. По оси Y отмечены показатели твердости по шкале HRA.
Также данные были образцы были проверены на показатель износостойкости, где было отмечено высокая твердость износостойкость, а также тугоплавкость материала.
Следующей приоритетной задачей остаётся применение в качестве дополнительного легирующего элемента углерода, что позволит получить сталь с элементами карбида вольфрама в зернах сплава.
Рисунок 3.10 – Диаграмма измерений твердости образцов
Согласно полученных экспериментальных данных можно с уверенностью говорить о качестве легирования вольфрамом металла, что позволяет получить новый достаточно практичный сплав. Для более четкой и полной картины необходимо проводить дальнейшие исследования, с целью изучения природы данного процесса. В лаборатории ДВГУПС на кафедре материаловедения данной работай занимается группа ученых, перед которыми лежит задача дальнейшего исследования данного процесса.
На данном этапе можно говорить о практическом применении для деталей подвижного состава нового сплава, в качестве электродов и флюса, при проведении ремонтных работ. При использовании данного флюса при отливке деталей возможно повышение качеств износостойкости, задача которая является приоритетной на данном направлении.
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ СВРОЧНЫХ РАБОТ.
4.1 Введение.
Современный технический прогресс в промышленности неразрывно связан с совершенствованием сварочного производства. Сварка как высокопроизводительный процесс изготовления неразъемных соединений находит широкое применение при изготовлении металлургического, химического и энергического оборудования, различных трубопроводов, в машиностроении, в производстве строительных и других конструкции.
Сварка – такой же необходимый технологический процесс, как и обработка металлов, резанием, литье, ковка. Большие технологические возможности сварки обеспечили ее широкое применение при изготовлении и ремонте судов, автомобилей, самолетов, турбин, котлов, реакторов, мостов и других конструкций. Перспективы сварки, как в научном, так и в техническом плане безграничны. Её применение способствует совершенствованию машиностроения и развития ракетостроения, атомной энергетики, радио электроники.
О возможности применения «электрических искр» для плавления метолов ещё в 1753 г. говорил академик Российской академии наук Г.Р. Рихман при исследованиях атмосферного электричества. В 1802 г. профессор. Санкт - Петербургской военно-хирургической академии В.В. Петров открыл явление электрической дуги и указал возможные области ее практического использования. Однако потребовалось многие годы совместных усилий ученых и инженеров, направленных создания источников энергии, необходимых для реализации процесса электрической сварки металлов. Возможную роль в создании этих источников сыграли открытия и изображения в области магнетизма и электричества.
В условиях непрерывного усложнения конструкций и роста объема сварочных работ большую роль играет правильная подготовка: теоретическая и практическая, квалифицированных рабочих сварщиков.
4.2 Подготовка рабочего места к проведению сварочных работ и требование к персоналу.
К самостоятельному проведению сварочных работ допускаются работники не моложе 18 лет, прошедшие вводный инструктаж, медицинское освидетельствование, первичный инструктаж, обучение и стажировку на рабочем месте, проверку знаний требований охраны труда, имеющие группу по электробезопасности не ниже II, профессиональные навыки по газосварочным работам и имеющие удостоверение на право производства газосварочных работ.
Сварщик обязан:
- выполнять только ту работу, которая определена рабочей инструкцией;
- выполнять правила внутреннего трудового распорядка;
- правильно применять средства индивидуальной и коллективной защиты;
- соблюдать требования охраны туда;
- немедленно извещать своего непосредственного или вышестоящего руководителя о любой ситуации, угрожающей жизни и здоровью людей, о каждом несчастном случае, происшедшем на производстве, или об ухудшении состояния своего здоровья, в том числе о проявлении признаков острого профессионального заболевания (отравления);
- проходить обучение безопасным методам и приёмам выполнения работ и оказанию первой помощи пострадавшим на производстве, инструктаж по охране труда, проверку знаний требований охраны труда;
- проходить обязательные периодические (в течение трудовой деятельности) медицинские осмотры (обследования), а также проходить внеочередные медицинские осмотры (обследования) по направлению работодателя в случаях, предусмотренных Трудовым кодексом Российской Федерации и иными федеральными законами;
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
