Главная -> Словарь

Электродной технологии

пенчатом регулировании обеспечивает линейные скорости сварки 30—120 м/'ч для привариваемых патрубков всех диаметров. Подающий механизм позволяет получить скорость подачи электродной проволоки 160 — 650 м/ч при бесступенчатом плавном регулировании. Электрическая схема управления сварочной головкой обеспечивает: зажигание дуги через 0—5 с после начала вращения головки, что гарантирует требуемое проплавление стыка в начале сварки, возможность повторной сварки в обратном направлении без возврата сварочной головки в начальное положение; автоматическое выключение дуги.

при помощи направляющей втулки с клеммовыми зажимами крепится штанга 3. Со штангой неподвижно соединен главный механизм 4, сообщающий движение приводному бегунку ходового шасси 6, служащего для перемещения главного механизма по круговой направляющей планшайбы и роликам 5, предназначенным для подачи электродной проволоки. Установка управляется с пульта 8, смонтированного на корпусе главного механизма.

позволяет вести сварку постоянным или переменным током под слоем флюса стальных изделий толщиной до 20 мм, включая сварку на наклонных до 20° плоскостях. Он состоит из сварочной головки, включающей наконечник 6 и бункер 7 для флюса, гибкого шланга 5 для подвода тока и электродной проволоки 4, механизма подачи электродной проволоки 3, барабана 2 для электродной проволоки и шкафа управления /.

Подающий механизм представляет собой редуктор с приводом от электродвигателя переменного тока. При помощи этого механизма электродная проволока с постоянной скоростью вводится в зону дуги. Скорость подачи электродной проволоки можно изменять сменными шестернями от 60 до 600 м/ч. Электродная проволока по гибкому шлангу подается в сварочную головку и затем в зону сварки. В гибком шланге смонтированы также провода сварочной и управляющей цепей. В шкафу управления размещены электромагнитный контактор, аппаратура управления и электроизмерительные приборы. Флюс поступает в зону сварки из небольшого бункера 7, укрепленного на держателе.

Для сварки в среде углекислого газа при постоянном токе плавящимся электродом разработаны полуавтоматы А-537, А-825 и другие, состоящие из механизма подачи электродной проволоки, шланга, по которому подаются сварочная проволока, защитный газ и вода для охлаждения, ручного держателя и шкафа управления. Держатели могут быть двух типов: без водяного охлаждения для сварки токами до 300 А и с водяным охлаждением для сварки токами до 600 А.

Механизм подачи электродной проволоки приводится во вращение электродвигателем переменного тока и имеет коробку скоростей для изменения скорости подачи электродной проволоки. По окончании сварки подача защитного газа автоматически прекращается. Подача электродной проволоки автоматически включается при касании проволокой свариваемого изделия и прекращается при обрыве дуги в конце сварки.

Диаметр электродной проволоки, мм . . . 1,6—2,0 Скорость подачи электродной проволоки,

электродной проволоки в барабане . . 8

движения трактора и подачи электродной проволоки, токопод-водящий мундштук, пульт управления, катушка с электродной проволокой и бункер для флюса. При сварке трактор направляется автоматически по шву, копируя его бегунками или двигаясь вдоль направляющего рельса. Трактор и механизм подачи электродной проволоки приводятся в движение общим электродвигателем. Скорость подачи электродной проволоки, которую можно изменять сменными шестернями, постоянная и не зависит от напряжения на дуге. Тракторы этого типа имеют несколько специальных модификаций: ТС-17М, ТС-17Р и другие для .сварки поворотных стыков труб, для многослойной сварки металла и т. д. При наличии специальных приставок этими тракторами можно производить сварку плавящимся электродом в среде углекислого газа, а также сварку расщепленным электродом и порошковой проволокой.

Крупные детали восстанавливают механизированной и авто-мативифованной наплавкой, для чего используют универсальные или специальные станки. Распространен метод автоматической наплавки круглых деталей «а универсальных токарных станках; для этого деталь крепится в шпинделе станка, а устройство для подачи электродной проволоки — на суппорте. Применяют специальные наплавочные головки и к станкам марок А-874М и А-580М, снабженные проволокопротяжным механизмом с регулируемой скоростью подачи, бункером для флюса, шлангами и т. д. К специальным относятся станки марок У-465 и У-427 . Наплавку проводят под слоем флюса толщиной 30—50 мм; флюс предотвращает разбрызгивание расплавленного металла и его окисление и формирует нормальный валик. Образовавшуюся от расплавленного флюса шлаковую корку отбивают молотком, .нерасплавив-шийся флюс подают на повторное использование. Схема автоматической наплавки цилиндрических деталей под слоем флюса показана на рис. 5.3.

Трещины — частичное местное разрушение сварного соединения в виде разрыва. Образованию трещин способствуют следующие факторы: сварка легированных сталей в жестко закрепленных конструкциях; высокая скорость охлаждения при сварке углеродистых сталей, склонных к закалке на воздухе; применение высокоуглеродистой электродной проволоки при автоматической сварке конструкционной легированной стали; использование повышенных плотностей сварочного тока при наложении первого слоя многослойного шва толстостенных сосудов и изделий; недостаточный зазор между кромками деталей при электрошлаковой сварке; слишком глубокие и узкие швы при автоматической сварке под флюсом; выполнение сварочных работ при низкой температуре; чрезмерное нагромождение швов для усиления конструкции , в результате чего возрастают сварочные напряжения, способствующие образованию трещин в сварном соединении; наличие в сварных соединениях других дефектов, являющихся концентраторами напряжений, под действием которых в области дефектов начинают развиваться трещины. Существенным фактором, влияющим на образование горячих трещин, является засоренность основного и присадочного металла вредными примесями серы и фосфора.

Удельная поверхность полученных по обычной электродной технологии материалов выше, чем у пиролитического графита и материала Ер. Это может быть объяснено большей долей у первых материалов неупорядоченных углеродных слЪев. Их пористость с повышением температуры обработки все время снижается. Дополнительная пористость не появляется вследствие большей близости их компонентов по способности графитироваться.

Все сказанное говорит об ограниченных возможностях классической электродной технологии и ставит вопрос о необходимости поиска новых путей получения высокопрочных материалов. Графиты с более высокой прочностью могут быть -получены за счет максимального приближения прочности твердой фазы связующего к прочности наполнителя, что обусловливается уменьшением толщины пленок твердой фазы связующего, скрепляющих зерна наполнителя, а также созданием условий для взаимопроникновения вещества частиц наполнителя с образованием так называемых "сварных швов", аналогично горячему брикетированию каменных углей в пластическом состоянии, или реализацией того и другого одновременно. Такие условия могут быть осуществлены путем: а) применения мелкодисперсного наполнителя, обеспечивающего большую поверхность контакта связующего с твердой фазой; б) подбором оптимального содержания связующего в шихте, образующего при тща-

4J той или иной мере указанные условия реализованы на практике при создании мелкозернистых высокопрочных графитов на основе непрокаленного кокса типа МПГ-6 и ЭЭГ. При этом у таких графитов в отличие от полученных на основе прокаленного кокса по классической электродной технологии адгезия наполнителя через прослойку карбонизованного связующего частично или полностью заменена на автогезию. Дальнейшее увеличение прочности межзеренных границ графита достигается применением термомеханической обработки углеродной шихты с добавками в качестве связующего карбидообразующих элементов — циркония, кремния и др. Процессы взаимодействия легирующих элементов, их карбидов и образующихся при высоких температурах жидких карбид-графитовых эвтектик с твердым углеродом и газовой фазой приводит к увеличению пластичности, прочности, плотности и к совершенствовёнию кристаллической структуры . Табл. 10 иллюстрирует изложенные выше принципы достижения высокой прочности на примере ряда промышленных марок углеродных материалов.

Прочностные свойства углеродных материалов, оцениваемые временной прочностью при сжатии, изгибе, растяжении связаны между собой корреляционными соотношениями. Для некоторых получаемых по электродной технологии материалов эти соотношения приведены в табл. 11.

Основываясь на многочисленных данных, авторы работы приводят следующие корреляционные соотношения: асж/аи 2,10 ; аи/ар 1,91 . Таким образом, по крайней мере, для основной массы конструкционных графитовых материалов, получаемых по электродной технологии, можно ограничиться сравнительно простыми, не требующими изготовления образцов сложной формы испытаниями при сжатии и изгибе. Пределы прочности при растяжении и срезе определяются на основе корреляционных соотношений с погрешностью не свыше 10 %, которая ниже, чем вариация прочностных свойств графитовых материалов ± 15 %.

Разработанные в настоящее время неразрушающие методы контроля прочности основываются на измерении затухания ультразвуковых колебаний в образцах. Частота колебаний связывается различными корреляционными зависимостями с прочностными свойствами, определяемыми при разрушении образцов, например, "с пределом прочности при сжатии. Для различных технологических однородных групп углеграфитовых материалов, полученных по электродной технологии, предел прочности при сжатии и измеренный по частоте поперечных ультразвуковых колебаний динамический модуль упругости, как видно из рис. 25, прямо пропорциональны : сг= е?. При этом значения прочности и модуля упругости нанесены без приведения к нулевой пористости, поскольку в обоих случаях учитывающие пористость коэффициенты равны ; испытания проведены при комнатной температуре. Влияние совершенства кристаллической структуры материала в первом приближении не сказывается на величине е. Экспериментальные точки, соответствующие образцам обработанного при различных температурах полуфабриката ГМЗ, группируются вдоль общей прямой, хотя и с заметным разбросом. Многократное уплотнение пеком при получении материала существенно повышает его относительную деформацию. Наибольшая ее величина —. у материалов на основе непрокаленного кокса. Различие учитывающих пористость указанных коэффициентов для материалов, прошедших термомеханическую обработку, определило нелинейный характер связи модуля с прочностью у отличающихся плотностью образцов, и здесь

У мягкого пластичного материала на основе природного графита марки Ер самая низкая ударная вязкость. Таким образом, "жесткость" материала, обусловленная наличием в нем малосовершенных составных частей предопределяет высокие значения ударной вязкости. Однако такой материал; обладая высокой твердостью, является хрупким. Чтобы не быть' хрупким и обладать высокой ударной вязкостью, материал должен иметь высокие прочность и степень совершенства кристаллической решетки. Основываясь на полученных результатах, можно ожидать, по крайней мере для полученных по электродной технологии графити-рованных материалов, прямой пропорциональности между пределом прочности при сжатии и ударной вязкостью. Действительно, такая взаимосвязь установлена при коэффициенте пропорциональности, равном 33 + 5 . Об изменении ударной вязкости с температурой испытания имеются лишь одиночные данные. Так, у рекристаллизованного графита марки В-2-1 величина ударной вязкости, определенная при 2000 °С, снизилась, по сравнению с измеренной при комнатной температуре, примерно на 30 %, а при 3000 °С - на 50 %

Углеродный материал может быть получен из любого углеродсодер-жащего материала, способного после нагревания давать твердый остаток. Однако выбор сырья для искусственного графита ограничен, так как при этом принимается во внимание чистота материала, его назначение и стоимость. Для производства искусственного графита наиболее широко используют нефтяной кокс как наполнитель и каменноугольный пек как связующее. Наибольший объем конструкционного графита выпускается по электродной технологии, основные этапы которой будут рассмотрены в гл. V. •