Технология производства металлических электродов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РФ ФГУ СПО КРАСНОДАРСКИЙ МЕЖРЕГИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИКУМ

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По ТПМС

Вариант № 2

студента 3 курса группы 3СП

Жидкова Сергея Юрьевича

г.Краснодар 2010 г.

1. Технология изготовления электродов

Складирование материалов электродного покрытия и проволоки:

Материалы покрытия поступают на склад в железнодорожных вагонах или контейнерах 'насыпью в кусках или в виде готовых порошков в мешках или банках.

Разгружают вагоны с помощью механической лопаты, вакуум-трубы или вручную в специальные контейнеры, бункера или траншеи. Затаренные материалы складывают в штабеля.

Материалы должны храниться строго по партиям; разные партии даже одноименного материала смешивать запрещается. Допуск в производство каждой новой партии материала разрешается после получения положительного результата анализа заводской химической лаборатории. Материалы, поступающие с нового месторождения, подвергаются эталонному контролю. До полного расходования партии материала запрещается брать в работу новую партию.

Склад должен обеспечивать сохранность материалов от попадания влаги и загрязнения.

Материалы, годные для производства, отпускаются в цех с обязательным сопроводительным ярлыком, на котором следует указывать наименование материала, дату поступления, номер партии и массу.

Все виды обработки данного материала должны фиксироваться на ярлыке с обязательной отметкой фамилии рабочего. По мере использования материала сопроводительные ярлыки подкалывают к рапорту мастера; таким образом всегда известно, из каких партий материалов изготовлены определенные партии электродов.

Проволоку также следует хранить и расходовать по партиям независимо от того, как она поступает: в бухтах или намотанная на катушках.

Принимают материалы по внешнему виду и сертификату. Для разрешения материала в производство необходимо произвести его химический анализ в заводской лаборатории. Пробы материалов для химического анализа отбирают по ГОСТ 4423—48.

Технологическая схема производства

Производство сварочных электродов заключается в соответствующей обработке каждого материала, входящего в покрытие, дозировке по рецепту, изготовлении однородной сухой и мокрой смеси, нанесении определенного слоя этой смеси на стержни, сушке и прокалке; готовых электродов .

Все материалы покрытия проходят следующую обработку дробление, размол, просев, дозировку, сухое смешивание, смешивание сухой шихты с жидким стеклом, рубку проволоки на стержни, нанесение на стержни покрытия, провяливание, сушку и прокалку электродов, сортировку, взвешивание и упаковку электродов.

Электроды с фтористокальциевым (основным) покрытием очень чувствительны к малейшим нарушениям технологического процесса. Все операции обработки материалов покрытия следует тщательно выполнять, параметры жидкого стекла строго выдерживать, замесы хорошо перемешивать. Величина замесов должна быть но возможности меньшей ввиду того, что такая смесь долго храниться не может. Температурный режим печи следует строго соблюдать, так как такие электроды в большой степени склонны к трещинообразованию и вздутию покрытия во время прокалки.

При изготовлении электродов малых диаметров (1—2,5 мм) требуется более тонкий помол материалов покрытия и длительное перемешивание замесов для усреднения; необходимо также повысить требования к качеству электродных стержней и эксцентричности покрытия.

Дробление и размол ферросплавов

Минералы и ферросплавы, поступающие от поставщиков в крупных кусках, подвергают дроблению до размеров кусков 15—20 мм.

Основная задача, которую преследуют при размоле ферросплавов, заключается в получении необходимой фракции с минимальным содержанием пыли. Кроме того, всегда надо помнить, что ферромарганец и ферроптан взрывоопасны при размоле.

Размол ферросплавов можно производить следующими способами:

на мельницах непрерывного действия в среде инертного газа с одновременным просевом;

путем мокрого помола;

на мельницах периодического действия с добавкой инертного материала и последующим просевом на механических ситах.

Размол ферросплавов на мельницах непрерывного действия в среде инертного газа с одновременным просевом— процесс достаточно производительный, фракция получается однородной и почти не содержит пыли.

Мокрый помол обеспечивает полную взрывобезопасность, ферросплав получается частично пассивированным, не содержит пылевидной фракции.

Технология размола ферросплавов мокрым путем на мельнице типа 2ШМ-0. В мельницу загружается 675 кг стальных шаров, в том числе 15% диаметром 50 мм, 45% диаметром 60мм и 50% диаметром 80мм. Раздробленный, таким образом, ферросплав питателем подается в мельницу со скоростью 300 кг/ч, сюда же добавляется хромовокислый калий из расчета 0,2% от массы ферро

сплава. По мере размола ферросплав уносится водой. Поступление воды отрабатывается и регулируется в зависимости от требуемой фракции ферросплава. Пульпа, содержащая размолотый ферросплав, направляется в центрифугу. После фугирования остаточная влага в ферросплаве составляет не более 2%.

Технология размола ферромарганца на мельнице периодического действия типа ШМ-1П. До настоящего времени для размола ферромарганца используют установки периодического действия с последующим просевом на механических ситах.

В мельницу загружают 900 кг стальных шаров (625 кг диаметром 80—85 мм и 275 кг диаметром 60— 65 мм), 350 кг дробленого ферромарганца и 6% инертной добавки. Инертной добавкой может служить любой минерал в виде порошка. Для этой цели лучше использовать молотую слюду, если она входит в состав покрытия электрода изготовляемой марки. Время размола 20—25 мин. После отключения мельницы необходима выдержка 15—20 мин для оседания пыли, затем ферромарганец выгружают через решетку, которую устанавливают на разгрузочный люк для задержания шаров.

Просев размолотого ферромарганца производится через сетку № 04 (331 отв/см2) по ГОСТ 6613—53.

Оставшуюся на сетке крупную фракцию подвергают повторному размолу по следующей технологии: в мельницу загружают 350 кг ферромарганца, 3% инертной добавки, время размола 20—25 мин. После размола вторичную фракцию можно просеивать через сетку № 05 (198 отв/см2) по ГОСТ 6613—53. В контейнер готового ферромарганца мельник обязан положить ярлык с указанием даты размола и просева и своей фамилии.

Пассивирование ферросплавов

Свежеразмолотые порошки ферросплавов очень активно вступают в реакцию с щелочами жидкого стекла при изготовлений электродов, поэтому ферросплавы предварительно подвергают пассивированию.

Известны следующие методы пассивирования: 1) мокрая обработка водой или пассивирующими средствами; 2) путем прогрева; 3) путем «остаривания» (окисления с поверхности) на воздухе, с последующим внесением пассивирующих средств в жидкое стекло или в мокрый смеситель при изготовлении замеса.

В качестве пассивирующего средства применяют растворы марганцевокислого или хромовокислого калия.

При мокром пассивировании в противень с молотым ферросплавом наливают 2%-ный водный раствор марганцевокислого калия или 5%-ный раствор хромовокислого калия и периодически, при 24-ч выдержке, перелопачивают. Затем раствор сливают, ферросплав высушивают и просеивают через соответствующую сетку.

Пассивирование путем прогрева — просеянный ферросплав прогревают на механическом сушиле или противне при температуре 160°С в течение 30 мин при периодическом перелопачивании.

Остаривание — выдержку просеянного ферросплава па воздухе в течение 5—6 суток можно ускорить периодическим перелопачиванием.

Если применяют остарепный таким образом ферросплав, при изготовлении мокрого замеса достаточно залить в бегуны насыщенный раствор марганцевокислого калия (6,5%-ный водный раствор) из расчета ЗОО см3 раствора на 100 кг сухой шихты. Если применяют соль хромовокислого калия как пассивирующее средство, ее можно загружать непосредственно в автоклав при варке жидкого стекла. В автоклав загружают хромовокислый калин в пределах 0,1—0,5% от количества загружаемой силикатной глыбы, затем это жидкое стекло применяют при изготовлении мокрых замесов. При использовании остаренных на воздухе ферросплавов достаточно загружать в автоклав 0,1% хромовокислого калия.

С учетом требований эстетики производства, техники безопасности и трудоемкости, лучшим является третий метод пассивирования, по которому требуется лишь создать недельный запас просеянного ферросплава.

Размол рудо-минерального сырья

Размол руд и минералов производят на мельницах непрерывного действия с сепарацией, и пневмотранспортом, а также на мельницах с одновременным просевом на мельницах периодического действия.

При размоле на мельницах непрерывного действия с сепарацией и пневмотранспортом загрузку дробленого материала в мельницу отрабатывают так, чтобы за единицу времени масса загружаемого материала и масса размолотого годного порошка, уносимого пневмотранспортом, были равны и максимальны.

Материал по мере размола с помощью пневмотранспорта передается в сепаратор, где отделяется крупная фракция от годной, крупный порошок направляется по трубам в мельницу на домол, годная фракция по отдельным трубопроводам поступает в циклоны, где оседает и через «мигалки» передается в бункера дозировочного отделения. Пылевидная фракция воздухом уносится далее на фильтры, где задерживается, очищенный воздух выдается в атмосферу.

Пневмотранспорт создается мощными вентиляторами типа ВВД-8 и др.

Скорость воздуха отрабатывается в каждом отдельном случае экспериментально для каждого материала и зависит также от длины и диаметров трубопроводов пневмотранспорта, заданной величины фракции материала и производительности мельницы.

При загрузке мельницы следует учитывать, что оптимальная норма заполнения объема мельницы шарами составляет 30—40%.

Дозировка материалов и сухое смешивание

В цехах, построенных в последнее время, имеются автоматические линии дозировки материалов и сухого смешивания. Почти везде работают автоматические весы типа ДМС-1-,20 и ДП-20. Сбор взвешенных материалов осуществляется ленточным транспортером или вибротрубой.

Для смешивания шихты применяют барабанные смесители в виде усеченного конуса, валковые смесители или же смешивание производят при помощи сжатого воздуха.

Наиболее эффективным смесителем является барабан в виде усеченного конуса с лопастями на внутренней поверхности.

Весь процесс дозировки материалов и сухого смешивания при полной автоматизации производится нажатием одной кнопки.

Взвешенные материалы поступают в смеситель, где и течение 10—12 мин усредняются до полной однородности. Правильность работы весов и однородность смешивания контролируются систематически.

Хранят шихту по замесам в контейнерах с открывающимся конусным дном или в специальных бункерах, где замесы наслаиваются один на другой. При втором варианте хранения нарушается систематичность контроля качества шихты по замесам, теряется возможность изъятия бракованного замеса. Кроме того, при длительном хранении и ссыпании шихты может произойти расслаивание, отчего нарушается ее однородность. Поэтому хранение шихты по замесам в контейнерах следует считать более технологичным.

Рубка проволоки на стержни

Рубка проволоки на стержни производится на правильно-отрезных станках разных типов. Отличаются станки в основном конструкцией режущего устройства: летучие ножи (ножи укрепляются на вращающихся роликах) и гильотинный нож. Угол среза стержней получается лучше на станках с. гильотинным резом, но эти с ганки менее производительны и сложнее по конструкции.

Перед заправкой проволоки в правильно-отрезной станок рубщик обязан убедиться, что проволока проверена контролером ОТК. Правильная установка технологического инструмента в соответствии с диаметром проволоки и требуемый уход за станками дают возможность одному рубщику обслуживать одновременно три-четыре станка при работе с 1-т катушек.

Нарубленные стержни с помощью специального устройства перегружаются в контейнеры и транспортируются к прессам или с помощью транспортера переносится от станков непосредственно к прессам.

Технология изготовления мокрых замесов

Сухая шихта по замесам или определенная доза сухой шихты переносится в бегунковый смеситель, куда с помощью автоматического дозатора и другого устройства подается заданное количество жидкого стекла требуемой характеристики. Время перемешивания 10— 16 мин. Смесь должна быть однородной, без сухих комков.

Для удобства загрузки мокрого замеса в пресс и равномерной опрессовки изготавливают брикеты. Брикеты готовят непосредственно возле бегункового смесителя и готовые транспортируют к электродообмазочному агрегату, или готовый замес транспортируют к агрегату, где на прессе его брикетируют. Для загрузки мокрой шихты в брикетировочный пресс применяют специальный червячный питатель.

На 20-т прессах типа АОЭН-1 смесь подается в брикетировочное устройство с помощью стругача.

Прокалка электродов

Влажность покрытия электрода после опрессовки составляет 10—12%. Эта влага должна быть удалена при прокалке почти полностью, при этом электродное покрытие не должно трескаться, склеиваться и проми^ наться. Прокалка должна обеспечить влагостойкость покрытия.

В настоящее время существует целый ряд конструкций камерных и конвейерных печей для: прокалки электродов.

Влажность покрытия электрода после опрессовки свежеопрессованные электроды выдерживают на воздухе в течение 24 ч, при этом теряется около 50% влаги покрытия (так называемое естественное провяливание) затем электроды на рамках загружают в камерные печи для прокалки.

В высокопроизводительных современных цехах электродообмазочный агрегат находится в потоке с прокалочной печью. Свежеопрессованные электроды поступают непосредственно в прокалочную печь. Постепенно повышение температуры по зонам от 50°С до температуры прокалки обеспечивает требуемую технологию прокалки электродов. Заданная температура прокалки указывается в паспортах на электрод каждой марки и колеблется от 200 до 400°С. При этом электроды основного типа прокаливаются при более высокой темпера туре (360—400°С).

Влагостойкость покрытия обеспечивается применением высокомодульного жидкого стекла и соответствующим для каждой марки температурным режимом прокалки. Остаточная влажность прокаленных электродов с кислым покрытием не должна превышать 0,5%, а в электродах с основной обмазкой — ОД %.

Влагостойкость для всех электродов обязательна.

Сортировка, взвешивание и упаковка готовых электродов

При соблюдении технологического процесса по всем операциям и высокой культуры производства электроды но внешнему виду должны полностью удовлетворять требованиям ГОСТ 9466—60. Механические свойства и химический состав металла шва должны соответствовать ГОСТ 9467—60. Малейшее отклонение от технологии производства ухудшает качество электродов и их внешний вид. Поэтому технологический процесс должен строго подвергаться пооперационному контролю, а готовая продукция проверяться в соответствии с требованиями указанных ГОСТов.

Отсортированные по внешнему виду остывшие электроды взвешивают пачками по 5 кг, увязывают, заворачивают в водонепроницаемую бумагу (ГОСТ 8828—61) пли картонные пачки и укладывают в стопки. На каждую пачку наклеивают ярлык.

Ярлык должен содержать следующие сведения об электродах: 1) наименование организации поставщика) марку электродов, тип, номера ГОСТов, которым соответствуют электроды; 3) массу одной пачки; 4) диаметр, номер партии и дату изготовления; 5) рекомендуемые режимы сварочного тока; 6) механические свойства металла шва; 7) технологические параметры при гварке; 8) основные технологические свойства; 9) условное обозначение электродов по ГОСТ 9467—60.

На большинстве современных производств взвешивание механизировано, упаковка в бумагу или в пачки в ящики до сих пор производится вручную. Разработанные автоматы для сортировки, взвешивания и упаковки электродов имеют ряд недостатков.

Упакованную продукцию подвергают проверке. До полной проверки готовую продукцию потребителю не отгружают.

По ГОСТ 9467—60 .предусматривается следующее условное обозначение электродов: например, марка электродов МР-3, тин Э-46, диаметр 5,0 мм, покрыта рутилловое МР-3-Э46-5, ГОСТ 9467—60.

Технология производства электродов на каждом предприятии разрабатывается в соответствии с действующим оборудованием и другими специфическими условиями. Разработанная и утвержденная технология производства является законом для всех работающих.

2. Виды сварочных электродов

Основная роль сварочных электродов — подача электропитания для нагрева в точку сварки. Кроме того, при помощи электродов можно существенно изменять химический состав сварного шва или производить легирование свариваемого металла в точке сварки. При дуговой сварке обычно используются плавящиеся электроды, к которым относится сварочная проволока (она бывает сплошная и порошковая), присадочные прутки, сварочные ленты и пластины. Если сварочный процесс предусматривает плавление, то при помощи таких электродов вводится присадочный материал. Неплавящимися электродами называют электродные стержни и специальные электроды для контактной сварки.

В зависимости от типа свариваемых материалов и требуемых характеристик сварочного шва, электроды можно разделить на несколько групп:

Электроды для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей

К этой группе относятся электроды, предназначенные для сварки углеродистых сталей, содержащих до 0,25% углерода, и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву до 590 МПа. Основными характеристиками электродов являются механические свойства металла шва и сварного соединения: временное сопротивление разрыву, относительное удлинение, ударная вязкость, угол изгиба. По этим показателям электроды классифицируются на следующие типы (цифры за буквой «Э» соответствуют минимальному временному сопротивлению разрыву металла шва или сварного соединения в кгс/мм2):

Э38, Э42, Э46 и Э50 — для сварки сталей с временным сопротивлением до 490 МПа;

Э42А, Э46А и Э50А — для сварки сталей, когда к металлу шва предъявляются повышенные требования по относительному удлинению и ударной вязкости;

Э55 и Э60 — для сварки сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 490 МПа и до 590 Мпа.

В зависимости от типа покрытия электроды для сварки углеродистых и низколегированных сталей характеризуются различным уровнем сварочно-технологических свойств. Типом покрытия в значительной степени определяется возможность ведения сварки во всех пространственных положениях, род сварочного тока, производительность сварочного процесса, склонность к образованию пор, а в некоторых случаях — содержание водорода в наплавленном металле и склонность сварных соединений к образованию трещин.

Различают следующие виды покрытий:

Основу кислого покрытия электродов составляют оксиды железа, марганца и кремния. По механическим свойствам металла шва и сварного соединения электроды относятся к типам Э38 и Э42. Электроды с кислым покрытием не склонны к образованию пор при сварке металла, покрытого окалиной или ржавчиной, а также при удлинении дуги. Сварку можно выполнять постоянным и переменным током. Но при использовании таких электродов металл шва имеет повышенную склонность к образованию горячих трещин.

Основу рутилового покрытия составляет одноименный концентрат (природный диоксид титана). Металл шва, выполненный такими электродами, соответствует спокойной или полуспокойной стали. Стойкость металла шва против образования трещин у электродов с рутиловым покрытием выше, чем у электродов с кислым покрытием. По механическим свойствам металла шва и сварного соединения большинство марок электродов относятся к электродам типа Э42 и Э46.Рутиловые электроды обладают целым рядом преимуществ по сравнению с другими видами электродов. Они обеспечивают стабильное и мощное горение дуги при сварке переменным током, малые потери металла на разбрызгивание, легкую отделимость шлаковой корки, отличное формирование шва. Рутиловые электроды мало чувствительны к образованию пор при изменении длины дуги, при сварке влажного и ржавого металла и при сварке по окисленной поверхности.

В состав ильменитового покрытия электродов в качестве основного компонента входит ильменитовый концентрат (природный концентрат диоксида титана и железа).Такие электроды по свойствам занимают промежуточное положение между электродами с кислым и рутиловым покрытиями.

В электроды с основным покрытием входят карбонаты и фтористые соединения. Металл, наплавленный электродами с основным покрытием, по химическому составу соответствует спокойной стали. Благодаря низкому содержанию газов, неметаллических включений и вредных примесей, металл шва отличается высокими показателями пластичности и ударной вязкости при нормальной и пониженной температурах. Кроме того металл шва обладает повышенной стойкостью против образования горячих трещин. По механическим свойствам металла шва и сварных соединений электроды с основным покрытием относятся к электродам типа Э42А, Э46А, Э50А и Э60.Но по технологическим характеристикам электроды с основным покрытием уступают другим видам электродов. Их недостатки — высокая чувствительность к образованию пор при увлажнении покрытия и удлинении дуги. Сварка обычно ведется постоянным током обратной полярности. Перед сваркой электроды с основным покрытием требуют обязательной прокалки при температурах (250-420°С).

Целлюлозный тип покрытия содержит большое количество (до 50%) органических составляющих, как правило, целлюлозы. Металл, наплавленный целлюлозными электродами, по химическому составу соответствует полуспокойной или спокойной стали. По механическим свойствам металла шва и сварных соединений электроды с целлюлозным покрытием соответствуют электродам Э42, Э46 и Э50. Для целлюлозных электродов характерно образование равномерного обратного валика шва при односторонней сварке на весу, возможность сварки вертикальных швов способом сверху вниз. Но, в то же время металл шва содержит повышенное количество водорода.

Электроды для сварки легированных конструкционных сталей повышенной и высокой прочности.

В эту группу входят электроды, предназначенные для сварки легированных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 590 МПа. Существует два технологических варианта, по которым производят сварку конструкций из этих сталей: с последующей термической обработкой сварных соединений и без нее.

При сварке с последующей термической обработкой применяют электроды, обеспечивающие получение равнопрочных сварных соединений. По ГОСТ 9467-75 стандартизировано пять типов электродов для сварки конструкционных сталей повышенной и высокой прочности: Э70, Э85, Э100, Э125 и Э150. Стандарт регламентирует содержание в наплавленном металле серы и фосфора, количество которых не должно превышать 0,030% и 0,035% соответственно.

Следует отметить, что при сварке конструкций, работающих в экстремальных условиях, при выборе конкретной марки электрода необходимо принимать во внимание химический состав свариваемого металла и электрода. Данные по химическому составу приводятся в нормативных документах и, в более общем виде, в условном обозначении электродов.

При сварке конструкций без последующей после сварки термической обработки, особенно, когда равнопрочность сварных соединений не является обязательным условием, используют электроды, обеспечивающие получение металла шва с аустенитной структурой. Получаемые сварные соединения отличаются высокой стойкостью против образования трещин, а металл шва — повышенной пластичностью и вязкостью. Сварка такими электродами производится с учетом особенностей, присущих электродам, предназначенным для сварки высоколегированных сталей. Такие электроды можно использовать и при сварке высоколегированных сталей и разнородных сталей.

Электроды для наплавки

В эту группу входят электроды, предназначенные для дуговой наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами (кроме электродов для наплавки слоев из цветных металлов). Электроды изготавливают и поставляют в соответствии с требованиями ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 10051-75.

Электроды для наплавки поверхностных слоев по химическому составу наплавленного металла и твердости при нормальной температуре классифицируются на 44 типа, согласно ГОСТ (например, электроды типа Э-16Г2ХМ, Э-110Ч14В13Ф2, Э-13Ч16Н8М5С5Г46). Наплавленный металл многих электродов регламентируется техническими условиями предприятий-изготовителей.

В зависимости от принятой системы легирования и условий работы получаемого наплавленного металла электроды для наплавки могут быть условно разделены на шесть групп. Это — электроды, обеспечивающие получение:

низкоуглеродистого низколегированного наплавленного металла с высокой стойкостью в условиях трения металла о металл и ударных нагрузок;

среднеуглеродистого низколегированного наплавленного металла с высокой стойкостью в условиях трения металла о металл и ударных нагрузок при нормальной и повышенных температурах (до 600-650°С);

углеродистого, легированного (или высоколегированного) наплавленного металла с высокой стойкостью в условиях абразивного изнашивания и ударных нагрузок;

углеродистого высоколегированного наплавленного металла с высокой стойкостью в условиях больших давлений и высоких температур (650-850°С);

высоколегированного аустенитного наплавленного металла с высокой стойкостью в условиях коррозионно-эрозионного изнашивания и трения металла о металл при повышенных температурах (до 570-600°С);

дисперсноупрочняемого высоколегированного наплавленного металла с высокой стойкостью в тяжелых температурно-деформационных условиях (910-1100°С).

Необходимо отметить, что производство наплавочных работ требует применения специальных технологий. В зависимости от химического состава и состояния основного и наплавляемого металлов технологии могут включать обязательное выполнение таких операций, как предварительный и сопутствующий подогрев, термическую обработку и др. — для получения заданных эксплуатационных свойств наплавляемой поверхности.

Электроды для холодной сварки и наплавки чугуна.

К этой группе относятся электроды, предназначенные для устранения дефектов в чугунных отливках, а также электроды, используемые при ремонте вышедшего из строя оборудования и восстановления изношенных деталей. В ряде случаев электроды могут быть применены при изготовлении сварно-литых конструкций.

Технология холодной сварки и наплавки чугуна ведется без предварительного подогрева, с минимальным тепловложением короткими валиками протяженностью 25-60 мм с охлаждением каждого наложенного валика на воздухе до температуры не более 60°С. Электроды позволяют получать металл шва с заданными свойствами в виде стали, сплавов на основе меди, никеля, железноникелевого сплава и др.

Электроды для сварки высоколегированных сталей и сплавов

Различают две группы электродов, предназначенных для сварки высоколегированных сталей и сплавов на железоникелевой и никелевой основах:

электроды для сварки коррозионно-стойких материалов,

электроды для сварки жаростойких и жаропрочных материалов.

Согласно действующей классификации к высоколегированным сталям относят сплавы, содержание железа в которых более 45%, а суммарное содержание легирующих элементов не менее 10%. К сплавам на никелевой основе относят сплавы с содержанием никеля не менее 55%. Промежуточное положение занимают сплавы на железоникелевой основе.

В соответствии с ГОСТ 10052-75 электроды для сварки высоколегированных коррозионно-стойких, жаростойких и жаропрочных сталей и сплавов по химическому составу наплавленного металла и механическим свойствам металла шва и наплавленного металла классифицируются на 49 типов. Наплавленный металл значительной части электродов, регламентируется техническими условиями предприятий-изготовителей.

Химический состав и структура наплавленного металла электродов для сварки высоколегированных сталей и сплавов отличается — и иногда весьма существенно — от состава и структуры свариваемых материалов.

Основными показателями, решающими вопрос выбора таких электродов, является обеспечение основных эксплуатационных характеристик сварных соединений (механических свойств, коррозионной стойкости, жаростойкости, жаропрочности), стойкости металла шва против образования трещин, требуемого комплекса сварочно-технологических свойств.

Электроды для сварки высоколегированных сталей и сплавов имеют покрытие основного, рутилового и рутилово-основного видов. Скорость плавления, а следовательно и коэффициент наплавки электродов со стержнями из высоколегированных сталей и сплавов существенно выше, чем у электродов для сварки углеродистых, низколегированных и легированных сталей. Это свойство электродов обусловлено их низкой теплопроводностью и высоким электрическим сопротивлением.

Однако эти свойства обуславливают необходимость применения при сварке пониженных значений тока и уменьшения длины самих электродов. Сварка, как правило, производится постоянным током обратной полярности.

Электроды для сварки теплоустойчивых сталей

К группе электродов для сварки теплоустойчивых сталей (марок ЦУ-5, ЦЛ-17, ОЗС-11, ТМЛ-1У, ТМЛ-3У, ЦЛ-39, АНЖР-2 и др.) относятся электроды, предназначенные для сварки низколегированных и легированных теплоустойчивых сталей. (Теплоустойчивыми называются стали, работающие при повышенных температурах — до 550-600°С).

Основными характеристиками электродов являются химический состав наплавленного металла и механические свойства металла шва при нормальной температуре. При выборе электродов учитывают также максимальную рабочую температуру, при которой регламентированы показатели длительной прочности металла шва.

Согласно ГОСТ 9467-75 электроды для сварки теплоустойчивых сталей по показателям химического состава и механических свойств наплавленного металла и металла шва классифицированы на девять типов: Э-09М, Э-09МХ, Э-09Ч1М, Э-05Ч2М, Э-09Ч2М1, Э-09Ч1М1НФБ, Э-10Ч3М1БФ, Э-10Ч5МФ. Электроды могут иметь рутиловое и основное покрытие.

Вместе с тем, при сварке теплоустойчивых сталей применяют электроды, не регламентированные ГОСТ 9467-75, основным назначением которых является сварка других классов стали (например, электроды АНЖР-1, предназначенные, главным образом, для сварки разнородных сталей).

Сварку теплоустойчивых сталей в большинстве случаев выполняют с предварительным подогревом и последующей термообработкой.

3. Оборудование для обработки материалов

Для размола и классификации рудо-минералов широко применяют хорошо механизированные или автоматические линии размольно-селарационных установок. Работая под разрежением, они почти полностью устраняют пылевыделение в агрегатах и соединениях трубопроводов. Хорошая работа размольно-сепарационых установок требует точной регулировки всех агрегатов потоков воздуха, как по скорости, так и по количеству. Почти все установки индивидуальны, так как на каждом заводе вносятся в схему и конструкцию этих установок дополнения и усовершенствования. На рис. приведена принципиальная схема размольно-сепарационной установки.

Подлежащий размолу материал после дробления и утки поступает с помощью питателя 1,через полую цапфу 2 в шаровую мельницу 3. Измельченный продукт через вторую полую цапфу подается воздушным потоком в классификатор 4, где происходит разделение на крупную и мелкую фракцию. Крупная фракция возвращается в мельницу по трубе 5, а мелкая улавливается циклонами 6 я 7, установленными последовательно, откуда через мигалку 8 попадает в бункер готового материала 9. Поток воздуха с пылевидной фракцией дополнительно очищается в многорукавном фильтре 10, после чего выбрасывается в атмосферу. Воздушный поток создается центробежным пылевым вентилятором высокого давления 11, установленным в конце технологической линии, что обеспечивает работу всех агрегатов и соединений установки под разрежением. Готовый материал через весовой дозатор 12 попадает на транспортер 13 и направляется в смеситель.

Размол материалов

В качестве размольных механизмов используют главным образом шаровые мельницы промышленного изготовления. Они бывают различной конструкции и производительности. В табл. 11 приводятся данные шаровых мельниц, наиболее часто применяемых в электродных цехах.

Установка непрерывного помола с шаровой мельницей конструкции Гипрометиза показана на рис. 24

Мельница предназначена для обработки руд, минера лов и ферросплавов.

При размоле ферромарганца в мельницу необходим! подавать инертный газ из расчета 1 м3/ч.

Материал из бункера с помощью питателя через цагфу попадает в шестигранный барабан. Внутри барабан! установлены броневые плиты, в которых имеются щеля. На пяти гранях из шести установлены сетки. Мелки! материал, прошедший через сетки, поступает в бункер готовой продукции, а непрошедший возвращается в размольный барабан:

Производительность, кг/ч. 300

Электродвигатель. А-52

Мощность электродвигателя, кВт. 4,5

Число оборотов электродвигателя, об/мин 950

Питатель тарельчатый. АО-31

Мощность электродвигателя, кВт 0,6

Число оборотов электродвигателя, об/мин 1410

В табл. приведена техническая характеристика шаровых мельниц типа ШМ.

Вибрационные сита (грохоты электромагнитные вибрационные)

Характеристика	Вибрационные сита
	Гипрохим	С-265	С-265а	СМ-402
Размер сита, мм ... . Число сит Число колебаний в минуту Амплитуда колебаний, мм. Мощность электродвигателя, кВт Масса грохота, кг ... .	385x1470 3 3000 До 3 1,2 700	700x1000 1 3000 До 3 0,9 182	700X1000 2 3000 До 3 0,9 246	600x1000 1 3000 0,5—1,0 0,9 530

Вибрационные сита:

	Завод	Славянский
Характеристика	Куйбышевгид-	завод
	ростроя
	200—400	200—400
	0,5	0,6
	2800	3000
Мощность электродвигателя, кВт . . .	0,4	0,5
Габаритные размеры, мм:	1400	1810
	730	775

Схема вибрационного сита завода Куйбышевгидростроя: 1 - труба для питания сита; 2 — труба для выхода готового материала; 3 — труба для возврата отсевов; 4 — короб сита с сеткой №40; 5 —рессорная опора; 6 — электровибратор с мотором.

Установка для обработки ферросплавов мокрым способом

На некоторых предприятиях применяется мокрый способ обработки ферросплавов. В установку для обработки ферросплавов мокрым способом входит следующее оборудование (рис. 27).

Шаровая мельница 2ШМ-0.

Питатель ПЛ-1.

Центрифуга фильтрующая типа ТН-800Н:**

Диаметр ротора, мм. 800

Высота ротора, мм 400

Емкость ротора, м3 0,09

Число оборотов ротора, об/мин 1250

Масса загрузки, кг 180

Электродвигатель АОП-42-4

Мощность электродвигателя, кВт . 2,8

Габариты, мм:

Длина 1600

Ширина 1245

Высота 1020

Масса, кг 910

Оборудование для изготовления стержней

Для изготовления стержней электродов применяют правильно-отрезные станки, которые делятся на две группы: с «летучими» ножами и гильотинными.

Правильно-отрезные станки имеют: мотовило (с постоянным барабаном или регулируемым и наклонным), правящий барабан (рис. 30) с пятью или семью твердосплавными (ВК-б или чугун перлитный) сухарями с числом оборотов 3000-7000 в минуту и режущим устройством, которое не определяет группу станка.

Рис. Схема правильного барабана: / — сухари

Правильно-отрезные станки с летучими ножами проще, обычно более производительны, но на них трудно получить чистый перпендикулярный рез и строго постоянную длину стержня. Они рассчитаны для правки и рубки малоуглеродистой стали.

Правильно-отрезные станки с гильотинным ножом обычно предназначены для рубки и правки стержней из любой стали — малоуглеродистой, высоколегированной и из цветных металлов, практически любой длины.

Техническая характеристика станков

Станки

Характеристика
	ПОС-1	ОСЗ-МД	ОСЗ	ИО-3213
Диаметр проволоки, мм . , .	3—6	2—3	4—6	2—6
Длина стержня, мм ....	225—450	250 и 350	450	450
Производительность, м/мип	58—100	56	81	58—100
Число оборотов правильного
барабана, об/мин	4680	4800	5000	4700
Мощность двух электродвига
телей, кВт	8,5	1,6	6,2	9,0
Габаритные размеры, мм;
длина	1600	1920	1200	1740
ширина	660	600	845	772
высота	1200	1150	1170	1305

Рез стержней чистый, длина одинаковая (в пределах 2 мм). Значительные преимущества правильно-отрезных станков с гильотинным резом способствуют их широкому применению.

Инструмент, применяемый для правильно-отрезных станков:

1.Тянущие ролики (сталь СтЗ с наплавкой рабоч. поверхности электродами Т-540 или Ш-7; сталь ШХ15

при прогибе стержня—чрезмерный прижим роликов, повышенная упругость проволоки, неправильная установка сухарей;

при волнистости стержня — неправильная установка сухарей, плохая шлифовка' сухарей, недостаточное число оборотов правильного барабана.

4. Изготовление сварочной проволоки

Для производства электродов применяют стальную сварочную проволоку углеродистую, легированную и