Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЯЗКОСТИ ЖИДКИХ СВАРОЧНЫХ ШЛАКОВ И РАСПЛАВОВ ЭЛЕКТРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ

https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-4-280-287

Полный текст:

Аннотация

Приведены данные по исследованию вязкости расплавов сварочных шлаков и электродных покрытий по известной методике с  помощью вращающегося электровискозиметра, работающего по принципу вращающихся коаксиальных цилиндров. Внешним неподвижным цилиндром служил молибденовый тигель с внутренним диам. 20 и высотой 70 мм, заполняемый исследуемым материалом. Внутренним вращающимся цилиндром служила молибденовая головка диаметром и высотой по 10 мм, насаженная на вращаемый молибденовый шпиндель диам. 4 мм. Для изучения вязкости расплавов использовали покрытия электродов, предварительно прокаленные при 1000  °С в  течение 30 – 45 мин с целью исключения вспенивания в процессе плавления, и шлаки, полученные в процессе сварки электродами на рекомендуемых режимах. В результате проведенных исследований сварочных электродов с различными видами покрытий определена вязкость жидких сварочных шлаков (ηш ) и расплавов покрытий электродов (ηп ). Анализ результатов исследований проводили на политермах вязкости расплавов покрытий и шлаков, построенных по экспериментальным данным. Температуру начала и интенсивной кристаллизации, расчет энергии активации вязкого течения выполняли по зависимости логарифма вязкости от обратной температуры расплава. Выявлено, что с точки зрения влияния на перенос электродного металла и формирование шва в процессе сварки наиболее интересны физические свойства расплавов покрытий и шлаков при температурах начала кристаллизации и выше. Минералогический состав и температурные зависимости вязкости расплавленных сварочных шлаков основного вида играют главную роль в обеспечении сварки сверху вниз со сквозным проплавлением корня шва. Электроды с основным видом покрытия для сварки сверху вниз характеризуются сварочными шлаками, имеющими наибольшую истинную вязкость при температуре начала кристаллизации в гомогенной области и высокую энергию активации вязкого течения расплавов. Технологические возможности электродов при сварке определяются «потенциалом технологичности», выражаемым разницей физических свойств расплавов «первичных» и «вторичных» шлаков одних и тех же электродов. Чем выше «потенциал технологичности» по величине и шире номенклатура параметров, его определяющих, тем легче осуществить сварку сверху вниз. При разработке новых основных электродов для сварки сверху вниз принципиально возможен ряд вариантов повышения «потенциала технологичности» путем достижения необходимого минералогического состава сварочных шлаков. С этой целью необходимо снижение содержания фтора, повышение содержания оксидов MnО, FeO и Fe2O3 , частичная замена SiO2 на TiO2 и K2O на Na2O, целесообразно определенное замещение CaO на оксиды FeO и MnO.

Об авторах

С. В. Михайлицын
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия
к.т.н., доцент кафедры «Машины и технологии обработки давлением и машиностроения»


М. А. Шекшеев
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия
к.т.н., доцент кафедры «Машины и технологии обработки давлением и машиностроения»


С. И. Платов
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия
д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Машины и технологии обработки давлением и машиностроения»


А. Н. Емелюшин
Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова
Россия
д.т.н., профессор кафедры «Машины и технологии обработки давлением и машиностроения»


С. В. Наумов
Пермский национальный исследовательский политехнический университет
Россия
к.т.н., доцент кафедры «Сварочное производство, метрология и технология материалов»


Список литературы

1. Mikhaylitsyn S.V., Sheksheev M.A., Mazur I.P., Platov S.I., Sychkov A.B. The research on surface properties of welding slags and electrode coatings // Journal of Chemical Technology and Metallurgy. 2017. Vol. 52. No. 4. P. 724 – 730.

2. Efimenko L.A., Elagina O.Yu., Vyshemirskii E.M. Special features of the evaluation of the weldability of low-carbon high-strength pipe steels // Welding International. 2011. Vol. 25. No. 10. P. 777 – 783.

3. Efimenko L.A., Kapustin O.E., Ramus’ A.A., Ramus’ R.O. Control of softening processes in the heat-affected zone during welding of high-strength steels // Metal Science and Heat Treatment. 2016. Vol. 58. No. 7-8. P. 435 – 441.

4. Мазур И.И., Шапиро В.Д. Нефтегазовое строительство. – М.: ОМЕГА-Л, 2010. – 774 с.

5. Сварка трубопроводов: Учебн. пособие / Ф.М. Мустафин, Н.Г. Блехерова, О.П. Квятковский и др. – М.: ООО «Недра-Биз-несцентр», 2002. – 350 с.

6. Михайлицын С.В., Шекшеев М.А., Сычков А.Б. Проектирование сварочных электродов для нефтегазового комплекса. – Магнитогорск: Изд-во МГТУ, 2016. – 182 с.

7. Техника и технологии производства и переработки растительных масел: Учебн. пособие / С.А. Нагорнов, Д.С. Дворецкий, С.В. Романцова, В.П. Таров. –Тамбов: Изд-во ТГТУ, 2010. – 96 с.

8. Балдин К.В., Башлыков В.Н., Рукосуев А.В. Высшая математи-ка: Учебник. – М.: Флинта: НОУ ВПО «МПСИ», 2010. – 360 с.

9. Доронин Ю.В. Гидродинамические явления в сварочной ванне и их влияние на формирование обратной стороны шва при односторонней сварке // Сварка и диагностика. 2010. № 5. С. 14 – 20.

10. Кудрин В.А. Теория и технология производства стали: Учебник для вузов. – М.: Мир, 2003. – 528 с.

11. Яворский Б.М., Детлаф А.А., Лебедев А.К. Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. 8-е изд. перераб. и испр. – М.: ООО «Издательство «Оникс»: ООО «Издательство «Мир и Образование», 2006. – 1056 с.

12. Физико-химические исследования оксидов и шлаковых систем / Б.Р. Гельчинский, Э.В. Дюльдина, В.Н. Селиванов, Д.К. Бела-щенко. – М.: Изд-во ООО «Физматлит», 2016. – 136 с.

13. Родзевич А.П. Физико-химические основы металлургических процессов: Учебн. пособие. – Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2010. – 298 с.

14. Зборщик А.М. Металлургия стали: конспект лекций. – Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2008. – 238 с.

15. Зайцев А.И., Могутнов Б.М., Шахпазов Е.Х. Физическая химия металлургических шлаков. – М.: Интерконтакт Наука, 2008. – 352 с.

16. Есаулов Г.А., Гасик М.И., Горобец А.П., Климчик Ю.В. Иссле-дование влияния фторида кальция на энерготехнологические показатели обработки колесной стали на установке ковш-печь // Электро металлургия стали и ферросплавов. 2014. № 2. С. 51 – 57.

17. Воскобойников В.Г., Кудрин В.А., Якушев А.М. Общая метал-лургия. Учебник для вузов. 6-изд., перераб. и доп. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2005. – 768 с.

18. Металлургия чугуна / Е.Ф. Вегман, Б.П. Жеребин, А.Н. Пох-виснев и др. – М.: Академкнига, 2004. – 774 с.

19. Зборщик А.М. Теоретические основы металлургического произ-водства: конспект лекций. – Донецк: ГВУЗ «ДонНТУ», 2008. – 189 с.

20. Petetskii V.N. Effect of the physical properties of slag on its formation when welding with a seamless flux‐cored wire // Welding International. 1995. Vol. 9. № 7. P. 573 – 575.

21. Kuang-Hung, Po-Yuan Chen. Tseng Effect of TiO2 Crystalline Phase on Performance of Flux Assisted GTA Welds // Materials and Manufacturing Processes. 2016. Vol. 31. No. 3. P. 359 – 365.

22. Voropai N.M., Bel’for L.M., Fetisova T.Ya. Viscosity and electrical conductivity of welding flux slags of the TiO2-CaF2-MgO system // Welding International. 1990. Vol. 4. No. 4. P. 264 – 267.

23. Mills K.C., Keene B.J. Physicochemical properties of molten CaF2-based slags // International Metals Reviews. 1981. Vol. 26. No. 1. P. 21 – 69.

24. Зверева И.Н., Картунов А.Д., Михайлицын С.В., Шекшеев М.А., Сычков А.Б., Емелюшин А.Н. Сварочные электроды для нефтегазового комплекса // Сварочное производство. 2016. № 5. С. 36 – 38.

25. Зверева И.Н., Картунов А.Д., Платов С.И., Михайлицын С.В., Шекшеев М.А. Электроды для ручной дуговой сварки в нефтегазовом комплексе // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2015. Т. 15. № 1. С. 92 – 95.

26. Доронин Ю.В., Волобуев Ю.В. Особенности физико-химических свойств шлаковых систем сварочных материалов, форми-рующих обратную сторону шва при односторонней дуговой сварке // Сварка и диагностика. 2008. № 2. С. 17 – 23.


Для цитирования:


Михайлицын С.В., Шекшеев М.А., Платов С.И., Емелюшин А.Н., Наумов С.В. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЯЗКОСТИ ЖИДКИХ СВАРОЧНЫХ ШЛАКОВ И РАСПЛАВОВ ЭЛЕКТРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ. Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2018;61(4):280-287. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-4-280-287

For citation:


Mikhailitsyn S.V., Sheksheev M.A., Platov S.I., Emelyushin A.N., Naumov S.V. INVESTIGATION OF VISCOSITY OF LIQUID WELDING SLAGS AND MELTS OF ELECTRODE COATINGS. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2018;61(4):280-287. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0368-0797-2018-4-280-287

Просмотров: 206


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)