Разработка шлаковой основы для сварочных материалов из минерального сырья Урала

• Автор: Наумов, Станислав Валентинович
• Шифр специальности: 05.02.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Пермь
• Количество страниц: 109 с. : ил.

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи диссертационного исследования

1.1 Мониторинг и проблемы рынка сварочных материалов современной России

1.2 Мониторинг и проблемы рынка ресурсов природных и техногенных образований Урала на примере Пермского края для использования в производстве сварочных материалов
1.3 Возможные пути инвестиционного развития Пермского края в производстве сварочных материалов

1.4 Цель и задачи диссертационного исследования

Глава 2. Некоторые общие положения методик экспериментальных исследований

2.1 Объект исследования

2.2 Комплекс оборудования и методик исследования пригодности природных и техногенных ресурсов Урала в производстве сварочных материалов
2.3 Комплекс оборудования и методик исследования сварочно-технологических свойств сварочных материалов и физико-механических свойств сварных соединений
Глава 3. Мониторинг пригодности и доступности сырьевых и техногенных ресурсов Урала и Пермского края для производства сварочных материалов
3.1 Последовательность исследований по применимости шлаковой основы для разработки сварочных материалов из минерального сырья Урала
3.2 Минералого-петрографическая характеристика природных и техногенных ресурсов Урала
3.3 Оценка пригодности и доступности природных и техногенных ресурсов Урала для
производства сварочных материалов
Выводы по главе
Глава 4. Исследование сварочно-технологических, механических, эксплуатационных свойств и характеристик сварочных материалов и сварных соединений
4.1 Разработка технологии изготовления сварочных материалов из природных и техногенных ресурсов Урала
4.1.1 Электродуговая петрургическая переработка природных и техногенных образований
в монокомпонентные синтетические минеральные сплавы
4.1.2 Технология изготовления опрессовкой покрытых электродов
4.1.3 Технология изготовления плавленых сварочных флюсов
4.2 Оценка сварочно-технологических свойств сварочных материалов предложенного рецептурного состава

4.2.1 Оценка основных показателей сварочно-технологических свойств сварочных материалов
4.2.2 Оценка морфологии, дисперсности природы и химического состава твердой составляющей сварочных аэрозолей
4.3 Оценка физико-химических и механических свойств металла сварных швов и сварных соединений
4.3.1 Химический состав и структура металла сварных швов
4.3.2 Оценка морфологии, дисперсности, природы и химического состава неметаллических включений
4.3.3 Твердость металла сварных швов
4.3.4 Механические свойства металла сварных швов и сварных соединений при сварке конструкционных сталей
Выводы по главе
Общие выводы по диссертационной работе
Список литературы
Приложение 1 Сертификат
Приложение 2 Сертификат

Актуальность работы. В настоящее время стратегическое развитие страны во многом определяется социально-экономическим развитием регионов. Особенностью Пермского края, как региона, является многочисленные горно-металлургические комплексы и, следовательно, большие запасы вторичного сырья, которые могут быть использованы в различных отраслях промышленности, в том числе и для изготовления материалов сварочного производства широкой номенклатуры. Одной из важнейших проблем государственного значения является локальное производство сварочных материалов из ресурсов Пермского края, поскольку существуют трудности в производстве номенклатуры сварочных материалов в России. Причиной этих трудностей является то, что сварочные компоненты, в большей своей части, находятся в странах ближнего и дальнего зарубежья, что приводит к истощению исходного сырья в России, ухудшению его качества и удорожанию сварочных материалов.
Локальное производство сварочных материалов из сырья Урала обусловлено также устойчивым развитием важнейших отраслей промышленности, на которое не повлияют внешние воздействия, от необоснованных высоких цен на импортные сварочные материалы до санкций конкретных секторов промышленности.
Использование такой сырьевой базы минеральных ресурсов и техногенных образований горно-металлургических комплексов Уральского региона требует мониторинга доступности и пригодности для производства сварочных материалов, исследования физико-химических, и технологических свойств синтезированных материалов. Решение данной проблемы повысит конкурентоспособность региона, уменьшит долю техногенных образований, расширит пути новых инноваций. Актуальность работы подтверждается грантовой поддержкой Фондом развития малых форм предприятий в научно-технической сфере по программе «У.М.Н.И.К.» , которая получит своё развитие в программе «СТАРТ», имеющей целью инвестирование малых предприятий.
В ПНИПУ на основании Программы социально-экономического развития и развития использования минерально-сырьевой базы Пермского края (программа от 2008 г. и Закон от 20.12.2012 №140-ПК), автором с указанных позиций проведён комплекс научно -исследовательских работ, по разработке технологических процессов изготовления сварочных материалов и их апробации в сварных соединениях, направленных на реализацию одного из важнейших направлений сварочного производства - создание высококачественных и экономически выгодных сварочных материалов.

содержаниях 1^0 - окерманит и шпинель. Предварительная оценка говорит о том, что из исходного сырья и вторичных ресурсов габброидных горных пород Урала будут получены сварочные материалы на кислой основе.
в г
Рисунок 3.4 - Сопоставление областей фигуративных точек: а — составов основных (А), кислых (Б) шлаков, алюмосиликатных (В) и высокоглиноземистых (Г) системы Са0-А1203-Бі02; б - диаграмма вязкости системы Са0-А1203-БЮ2 1200-1600 °С; в - диаграммы плавкости системы СаО-А^О-8Ю2-20% А1203; г - системы СаО-БЮ2-МпО с
габброидами Урала (2)
Массово» воя» А1,0,,У.

АІгОї
Система СаО-М§0-5ЮгА12Оз с некоторым приближением соответствует составам флюсов ФЦ-16, ФЦ-16А, АН-47 и АН-15, область №1 этих флюсов лежит между изотермами 1400 и 1500°С, что приближенна к области габброидов и базальтоидов Урала, 1300-1400 "С, обладающие благоприятной температурой плавления (Рисунок 3.4, б). По результатам построения диаграмм состояний шлаковых систем были определены и подтверждены требуемые температуры плавления, основность и температурные поля различных отсевов габброидной и базальтоидной групп Урала для создания из них сварочных материалов. Определена вязкость близкая аналогам 2-2,5 Пуаз, 0,2-0,25 г/(см с) (Рисунок 3.4, в).