Материаловедческие аспекты использования рудоминерального сырья Амурской области для разработки электродных покрытий

• Автор: Охотников, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Благовещенск
• Количество страниц: 220 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Анализ компонентов электродных покрытий и возможность использования местного сырья
1.1. Основные материалы электродных покрытий.
Ассортимент, назначение и технические требования
1.2. Предпосылки целесообразности разработки и совершенствования сварочных материалов с использованием
местных ресурсов
1.3. Основные виды современных электродных покрытий, качественные характеристики и технологические
особенности
2. Методика исследований
2.1. Методика контроля сварочно-технологических свойств электродов
2.2. Методика проверки механических свойств металла шва
и сварного соединения
2.3. Метод валиковой пробы для определения допускаемых
режимов дуговой сварки
2.4. Методика исследования физико-механических свойств
металла шва чугуна
2.5. Методика определения химической неоднородности
2.6. Методика определения химического состава металла
шва и наплавленного металла
2.7. Метод определения окиси углерода “СО”
индикаторной трубкой
3. Обоснование и разработка составов электродных покрытий. Результаты предварительных экспериментов
3.1. Химический состав используемого рудоминерального

сырья для разработки электродных покрытий
3.2. Разработка составов электродных покрытий и результаты
предварительных экспериментов
3.2.1. Состав рудно-кислого покрытия
3.2.2. Состав целлюлозного покрытия
3.2.3. Состав покрытия для холодной сварки чугуна
3.2.4. Состав покрытия для резки металла
Выводы
4. Теоретические предпосылки разработки электродных покрытий и особенности металлургических процессов
сварки и резки металлов
4.1. Металлургические процессы сварки сталей электродами
с рудно-кислым покрытием
4.2. Металлургические процессы сварки сталей электродами
с целлюлозным покрытием
4.3. Особенности металлургических процессов при холодной
сварке чугуна
4.4. Рафинирование металлов сварных швов при электродуго вой сварке
4.5. Влияние режимов резки на структурные изменения и химический состав поверхностного слоя стальных и
чугунных деталей
Выводы
5. Анализ результатов исследований
5.1. Микроструктура зоны термического влияния (ЗТВ) при
сварке и наплавке чугуна
5.2. Химическая неоднородность зоны сплавления при
холодной сварке чугуна

5.3. Микроструктура ЗТВ сварных швов, выполненных электродами с целлюлозным и рудно-кислым
покрытиями
5.4. Химическая неоднородность зон сплавления сварных швов выполненных электродами с рудно-кислым и целлюлозным покрытиями
5.5. Определение прочности сварных соединений из чугуна
5.6. Анализ прочности свойств сварных соединений из стали
5.7. Оценка технологических показателей электродов для
резки металла
Выводы
6. Оценка экономической эффективности опытно-промышленного внедрения результатов исследований
Выводы
Общие выводы
Список использованных источников
Приложения:
А - Результаты испытаний проб титаномагнетита (Институт
электросварки им. Е.О.Патона)
Б - Паспорт отбора технических проб Куранахского месторождения титаномагнетитовых руд. (Тындинская геологоразведочная экспедиция)
В - Составы электродных покрытий
Г - Вычисления статистических характеристик распределения
величины усилия разрыва образцов
Д - Результаты испытания сварочных электродов (Малое научно-
производственное предприятие “СВАМ” г.Москва)
Е - Результаты испытаний сварочных электродов “Дальзавод”
г. Владивосток

пищевая мука и др.). Шлакообразующими составляющими покрытия являются рутил, тальк, титановый концентрат, гематит, карбонаты, алюмосиликаты и марганцевая руда. В качестве раскислителя вводят ферросплавы марганца. Связующим компонентом служит натриевое или натриево-калиевое жидкое стекло/26, 130, 144, 147, 150, 153/.
В связи с высоким содержанием органических составляющих покрытие электродов обеспечивает мощную газовую защиту сварочной ванны, несмотря на малое значение коэффициента массы покрытия, обычно не превышающее 15-25%. Газы, образующиеся при разложении покрытия, содержат большое количество водорода, а атмосфера дуги является слабоокислительной. Для уменьшения растворения водорода в жидком металле и предупреждения образования пор, вызванных его выделением, в состав покрытия вводят составляющие: титановый концентрат (БеО ТЮ2), марганцевую руду (Мп02), формирующие при расплавлении окислительные шлаки.
При сварке рассматриваемыми электродами интенсивно протекает кремневосстановительный процесс. Для его частичного подавления в покрытие вводят марганцевую руду (Мп02), реже гематит (Ге2 03). С этой же целью электроды сушат при температуре около 120-130° С, что частично сохраняет влагу в покрытии и тем самым повышает его окислительный потенциал. При этих условиях наплавленный металл имеет следующий химический состав: С < 0,12%; Мп< 0.50%; < 0,20%. При прокаливании электродов с более высокой
температурой (> 170 °С) покрытие теряет чрезмерно большое количество связанной влаги, в результате чего его окислительный потенциал снижается, а кремневосстановительный процесс проходит в большей степени. Одновременно с этим происходит науглераживание наплавленного металла за счет восстановления углерода марганцем или железом из его окиси. Для предупреждения образования пор из-за окисления углерода в состав покрытия вводят марганец и кремний в виде ферросплавов.