Разработка защитного покрытия, применяемого при сварке в углекислом газе низколегированных и низкоуглеродистых сталей, на основе изучения защитных свойств, вязкости и текучести покрытий

• Автор: Зернин, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.03.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 152 с. : ил.

Глава 1. Состояние вопроса, цель и задачи исследования
1.1. Сварка в СО2: основные причины разбрызгивания и
набрызгивания
1.2. Методы борьбы с набрызгиванием
1.3. Современное состояние и тенденции развития исследования свойств различных материалов при помощи методов реологии
1.4. Цель и задачи исследования
Глава 2. Приборы и методики для исследования физических и технологических свойств защитных покрытий
2.1. Вискозиметры и установки для исследования реологических свойств текучих материалов
2.2. Приборы и методики для исследования вязкостных свойств защитных покрытий
2.3. Методика измерения внутренних остаточных напряжений после сварки в углекислом газе с применением защитных покрытий
2.4. Методика исследования теплофизических свойств защитных покрытий
2.5. Методика исследования процессов нанесения защитных покрытий
2.6. Методики исследования механических свойств сварных соединений и химического состава сварных швов, выполненных с применением защитных покрытий
Выводы по главе
Глава 3 Исследование вязкостных и технологических свойств защитных покрытий
3.1. Исследование влияние концентрации компонентов состава защитных покрытий на условную вязкость покрытий
3.2. Исследование влияния скорости сдвига на динамическую вязкость защитных покрытий
® 3.3. Исследование влияния концентрации наполнителя на защитные
свойства покрытий
3.4. Исследование влияния температуры на условную вязкость защитных покрытий
3.5. Исследование распределения внутренних остаточных напряжений после сварки в углекислом газе с применением защитных покрытий
3.6. Исследование механических свойства и химического состава ^ сварных соединений, выполненных с применением защитных
покрытий
Выводы по главе 3
Глава 4. Практическая реализация результатов исследований
4.1. Разработка и применение методики по определению состава покрытия с учетом текучести, защитного свойства и вязкости
4.2. Исследование вязкостных и защитных свойств нового защитного покрытия
4.3. Нанесение защитных покрытий с учётом их вязкостных свойств

4.4. Экономические показатели и санитарно-гигиенические характеристики нового состава защитного покрытия
Выводы по главе 4
Основные выводы и результаты работы
Список литературы
Приложения

Сварка в углекислом газе занимает одно из ведущих мест во всех отраслях промышленности, в том числе и в машиностроении, как у нас в стране, так и за рубежом. По объему применения сварка в С02 составляет около 90%, на сварку в аргоне приходится 9%, остальное — на сварку в смесях газов.
К недостаткам, которые снижают эффективность применения сварки в углекислом газе, в первую очередь, относится повышенное разбрызгивание электродного металла, особенно при сварке проволокой диаметром 1,6...2,0 мм. Разбрызгивание сопровождается выбрасыванием из зоны дуги большого количества брызг (капель) жидкого металла различного размера. Забрызгивание деталей сварочной горелки (сопло, токоподводящий мундштук) и набрызгивание поверхности свариваемых изделий требуют введения в технологический процесс нежелательной операции — очистки поверхностей от брызг, что приводит к дополнительным трудозатратам на зачистку изделий в объеме 20...40% и сварочных горелок 10... 15% от общей трудоемкости сварочных операций и опасность возникновения вибрационных заболеваний.
Как правило, на свариваемые детали попадают и привариваются крупные и мелкие брызги, а на сопло и мундштук горелки — только мелкие.
Снижение набрызгивания поверхности свариваемых деталей происходит при нанесении защитных покрытий на эти поверхности. В общем случае способы защиты свариваемых изделий от брызг расплавленного металла заключается в том, что поверхность металла, подлежащего сварке, покрывают защитным слоем в виде экрана или раствора веществ, высыхающего перед сваркой и препятствующего прилипанию брызг к основному металлу.
В последние годы ведутся работы по исследованию покрытий для защиты поверхности свариваемого изделия от брызг расплавленного
основанию 9 при помощи шпилек 8. В корпусе гидроцилиндра 10 выполнено заливное 5 и сливное 11 отверстия, закрываемые пробками. С помощью установки можно определить вязкость защитных покрытий при низких скоростях сдвига, которые соответствуют скоростям сдвига защитных покрытий при транспортировке, хранении изделий и технологического оборудования, обработанного защитным покрытием.
Шток 13 и поршень 12 совершают возвратно-поступательные перемещения, обеспечивая постоянное перемешивание исследуемых защитных покрытий и, как следствие, равномерное распределение содержащихся в них компонентов.
Установка для измерения вязкости жидкостей работает следующим образом. Через отверстие 15 в гидроцилиндр 10 заливается исследуемая жидкость, после чего отверстие 5 закрывают пробкой. Включают привод /, который через редуктор 2 и приспособление 14 перемещает шток 13 вместе с поршнем 12 в ту или иную сторону с определённой скоростью, которая регулируется редуктором 2. Скорость перемещения поршня 12, через отверстие 4 которого продавливается жидкость, соответствует давлению жидкости в поршневой полости б гидроцилиндра 10, регистрируемому манометром 7 [61].
Имея данные о величине давления в гидроцилиндре 10, можно определить динамическую вязкость жидкости по формуле [49]: