Анализ и совершенствование технологии ручной дуговой сварки неповоротных кольцевых стыков магистраль...
Реферат - Экономика
Другие рефераты по предмету Экономика
?ромарганец, ферросилиций, феррохром, ферровольфрам);
5)вяжущие компоненты (жидкое стекло, полимеры).
В зависимости от вида компонентов, которыми осуществляется защита зоны сварки от атмосферы, электродные покрытия можно разбить на четыре группы (вида):
1)кислые покрытия (А), в состав которых входят оксиды железа, марганца, титана и кремния, представляющие собой шлаковую основу покрытия. Газовая защита создается органическими составляющими (крахмал). Раскислителем служит ферромарганец.
2)основные покрытия (Б) построены на основе карбоната кальция (мрамора) и плавикового шпата (флюорита), который служит шлакообразующим компонентом. Газовая защита создается диссоциацией мрамора. В качестве раскислителей используется ферротитан, ферромарганец, ферросилилиций. К этой же группе относятся безокислительные покрытия, содержащие мало мрамора (мела) и много флюорита для сварки высокопрочных сталей. Уменьшение доли мрамора в покрытии снижает окисление металла и уменьшает содержание углерода в нем.
3)рутиловые покрытия (Р) построены на основе рутила с добавками полевого шпата, магнезита и других шлакообразующих компонентов. В качестве газообразующих веществ используются органические материалы (целлюлоза, декстрин), а также карбонаты (магнезит, мрамор). Раскислителем служит ферромарганец. Для повышения коэффициента наплавки в состав покрытия вводят железные опилки.
4)целлюлозные покрытия (Ц) построены на газообразующих веществах (целлюлоза). В некоторые покрытия этого вида вводят небольшое количество оксидов железа, марганца и титана. Для раскисления добавляют ферромарганец и ферросилиций.
1.3.2.5 Металлургические процессы при РДС покрытыми электродами
Схема сварки покрытым электродом приведена на рис. 18. Электрический дуговой разряд возникает и горит между электродом и сварочной ванной. Электродный стержень плавится быстрее покрытия, и на конце электрода образуется втулочка, направляющая поток газов и капли металла в сварочную ванну. Капли металла проходят через дуговой промежуток уже покрытые тонкой пленкой шлака. Капля активно взаимодействует со шлаком и газами дугового промежутка, попадая в ванну, освобождается от шлака, который всплывает и оттесняется давлением дуги. Плавящийся на торце электрода металл растворяет в себе раскислители, имеющиеся в покрытии электрода. В кристаллизующемся металле ванны идет активная диффузия, но из-за ограниченности во времени всегда существует определенный градиент концентраций между металлом шва и основным металлом. В высокотемпературной зоне интенсивно развиваются эндотермические реакции, приводящие к легированию и одновременно к окислению металла сварочной ванны:
Fe + [MnO]> [FeO] + [Mn]
2Fe + [SiO2]> 2[FeO] + [Si]
В этой же зоне происходит интенсивное окисление углерода стали:
[FeO] + [C]> Fe + CO
и восстановление кремния марганцем:
2[Mn] + SiO2> 2MnO + [Si]
Интенсивное перемешивание шлака с металлом приводит к извлечению значительной части FeO в шлаковую фазу, где он может переходить в силикаты (диффузионное раскисление):
Шлак FeO + SiO2 = FeSiO3
Металл 2[FeO] + [Si] = 2Fe + SiO2
Таким образом, в сварочную ванну попадает обогащенный марганцем и кремнием металл. При понижении температуры он начинает раскислять металл шва:
[Mn] + [FeO]> Fe + (MnO)
[Si] + 2[FeO]> 2Fe + (SiO2)
А поскольку основная часть FeO уже извлечена шлаком, металл шва после раскисления будет содержать остаточное количество марганца (около 0,60%) и кремния (около 0,10%).
1.3.2.6 Особенности металлургических процессов при сварке электродами с покрытием основного и целлюлозного вида
Согласно СНИП 2.05.06-85*, для сварки магистральных трубопроводов могут быть применены только электроды с покрытием основного или целлюлозного вида. Поэтому имеет смысл рассмотреть происходящие при сварке этими электродами процессы более подробно.
Электроды группы Б при сварке осуществляют защиту зоны сварки разложением мрамора CaCO3 , а образовавшийся при этом оксид кальция CaO уходит на формирование шлаковой системы Cao-CaF2. Атмосфера сварочной дуги состоит из CO, CO2, H2, H2O. Пары воды выделяются из покрытия, и во избежание этого электроды перед сваркой необходимо прокаливать при температуре Т=470520К (до 570К). Содержание в покрытии нескольких раскислителей позволяет получить хорошо восстановленный металл, имеющий в своем составе мало серы и не склонный к образованию горячих трещин. При сварке высокопрочных и жаропрочных сталей применяют электроды с пониженным содержанием (1520%) мрамора и увеличенным (6080%) содержанием флюорита в покрытии. В этом случае удается избежать поглощения углерода сварочной ванной и обеспечить содержание углерода на уровне 0,020,05%, как этого требуют ТУ. Среди недостатков электродов с основным видом покрытия можно отметить низкую устойчивость дуги, требующую сварки на постоянном токе обратной полярности.
Электроды группы Ц содержат в своем составе до 50% органических веществ, и при их разложении и окислении выделяется большое количество газа, обеспечивающего хорошую защиту зоны сварки. Для предотвращения водородной хрупкости и появления пор при сварке необходимо вводить окислители TiO2, FeO, MnO2. Для уменьшения влияния водорода в покрытие также вводят плавиковый шпат (флюорит). Важный показатель качества сварных соединений содержание газов и неметаллических включений, влияющих на прочностные с?/p>