Теоретические основы технологии и средства снижения набрызгивания и уменьшения трудоемкости сварки в углекислом газе
Федько В. Т., Банников Е. В., Методика нормирования расхода сварочных материалов и электроэнергии при сварке в углекислом газе // Девятая научно-практическая конференция: Сборник трудов и тезисов докладов. Юрга: Изд-во ТПУ, 1996. С. 37−41. Федько В. Т., Сапожков С. Б., Исследование температурных полей брызг расплавленного металла в месте контакта их с основным металлом // IX научно-практическая… Читать ещё >
Теоретические основы технологии и средства снижения набрызгивания и уменьшения трудоемкости сварки в углекислом газе (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Содержание
- Заключение
1. Проведено теоретическое обобщение задачи о механизме сцепления брызг расплавленного металла с поверхностью свариваемого изделия и узлами сварочной аппаратуры. Разработаны математические модели теплового взаимодействия брызг расплавленного металла с поверхностями свариваемых деталей и уравнения, позволяющие определить дальность и время полета брызг. Микроструктурным анализом установлена зависимость диаметра пятна межатомного взаимодействия капли и свариваемого металла от температуры подогрева образца и состояния поверхности, а также установлена прочность сцепления капель от площади контактной поверхности.
2. Исследовано влияние параметров, определяющих прочность сцепления капель (брызг) со свариваемой поверхностью. Предложены математические модели, позволяющие оптимизировать указанные параметры с целью снижения трудоемкости удаления капель.
3. Установлено, что сцепление брызг расплавленного металла с поверхностью деталей сварочной аппаратуры и свариваемых изделий происходит за счет механического сцепления с неровностями поверхности, физико-химического сцепления образующихся соединений типа шпинелей и приваривания, основанного на межатомном взаимодействии капли металла с поверхностью свариваемых изделий и деталей сварочной аппаратуры в месте контакта.
4. Процесс сцепления брызг расплавленного металла с поверхностью свариваемых деталей и элементами оборудования осуществляется при наличии физико-химического контакта между ними, путем удаления оксидной пленки с поверхности металла за счет тепловой энергии переносимой капли, её массы и ударного давления.
5. Установлено, что прочность сцепления брызг расплавленного металла с поверхностью свариваемых деталей и элементами оборудования определяется распределением поверхностных давлений вызванного взаимодействием ударной силы капли с её упругими свойствами. Характер обработки поверхности и ее температура также влияют на привариваемость брызг. Механическая зачистка кромок деталей (пескоструйная обработка, очистка наждачным кругом, дробеструйная обработка и в состоянии поставки), а также нагрев увеличивают вероятность приваривания брызг к деталям.
6. Для исключения приваривания брызг к поверхности металла и аппаратуре целесообразно покрывать их защитным покрытием, обладающим высокой энергией активации и противостоящим разрушению и удалению термическим воздействием брызг.
7. Показано, что причиной снижения сцепления брызг с поверхностью свариваемого металла и сварочной аппаратуры при наличии на них защитных покрытий являются не только потери тепла каплей на разложение (испарение) покрытия, но и возможность отталкивания капли от поверхности газами и парами, выделяемыми при разложении составляющих покрытия, а также остатки разложения покрытия, препятствующие физическому контакту капли с поверхностью металла.
8. Разработаны методики: определения толщины слоя, наносимого на поверхность, и нормирования расхода материала покрытий в зависимости от режимов сварки- нормирования расхода сварочных материалов и электроэнергии- расчета экономической эффективности с учетом применения защитных покрытий- расчета стабилизированного режима подачи газа в зону сварки- разработки нового состава покрытия.
9. По единой методике изучено влияние известных покрытий на электрические и технологические характеристики процесса сварки в СОг. Показано, что покрытия типа МЖС, ЦЖС, АЖС и СК влияют на характер протекания процесса сварки, увеличивают длину дуги и разбрызгивание и приводят к повышению газопылевыделения. Покрытия типа «Дуга — 2М», КБЖ не оказывают значительного влияния на процесс сварки и газопылевыделение.
10.Разработаны новые составы защитных покрытий и эффективные технологии их приготовления и нанесения, включающие покрытия на основе сульфитно-спиртовой барды следующего состава: 1) 20.40 г. мыла, 20.30 г. кальцинированной соды и 50. 100 г. концентрата сульфитно-спиртовой барды на 1 л. воды- 2) 25.45 г. мыла, 15.25 г. кальцинированной соды, 25.50 г. каолина и 60. 110 г. концентрата сульфитно-спиртовой барды на 1 л. воды. Разработанные составы обладают хорошими защитными свойствами, смачиваемостью и термостойкостью и не оказывают влияния на механические свойства и химический состав металла шва.
11 .Установлено, что разработанные составы защитных покрытий не оказывают заметного влияния на электрические и технологические характеристики процесса сварки. При толщине покрытия 10.20 мкм сцепление брызг со свариваемыми изделиями и деталями аппаратуры практически исключается. Выделение вредных примесей и газов незначительное. При сварке изделий с применением разработанного защитного покрытия возможно получение качественного соединения при сварке в С02 в различных пространственных положениях.
12.Разработана и внедрена технология изготовления и применения защитного покрытия и средств, обеспечивающих процесс сварки, причем на нескольких сварочных постах одновременно.
13.Разработаны и внедрены эффективные средства, снижающие трудоемкость процесса сварки в углекислом газе, такие, как устройство для сборки резервуаров из обечаек- установка для сварки- токопроводящие наконечники к горелкам- станки для очистки и намотки сварочной проволоки.
14.Техническая документация по результатам работы выслана, более чем в 100 предприятий страны по их запросам. Результаты работы внедрены на 40 предприятиях, в том числе на Юргинском машиностроительном заводе, Днепропетровском опытном заводе полимерного машиностроения, Славгород-ском химическом заводе Алтайского края, заводе «Кузбассэлектромотор» (г. Кемерово), «Сибэлектромонтаж», ПО «Вазар (г. Таллин)», и др. Внедрение результатов работы в ПО «ЮМЗ» дало экономический эффект более 400 тыс. рублей (цены на 1990 г.) и социальный эффект, заключающийся в снижении заболеваемости рабочих виброболезнью.
1. Федько В. Т. Теория, технология и средства снижения набрызгивания и трудоёмкости при сварке в углекислом газе. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1998. 432 с.
2. Федько В. Т. Дуговая сварка плавлением: Учеб. пособие. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1994. 241 с.
3. Федько В. Т. Электрическая сварочная дуга и перенос электродного металла при сварке: Конспект лекций. Томск: Изд-во ТПУ, 1992. 58 с.
4. Федько В. Т. Курсовая работа и расчёт режимов при дуговой сварке плавлением с применением ЭВМ: Уч. пособие. Томск: Изд-во ТПУ, 1993. 98 с.
5. A.c. 1 082 582 (СССР). Изоляционная втулка к горелкам для дуговой сварки в защитных газах / Федько В. Т., Лысенко А. Ф. Опубл. в Б. И. 1984. № 12.
6. A.c. 1 099 326 (СССР). Изоляционный состав для втулок к сварочным горелкам / Федько В. Т., Басалаев А. И., Пешков А. Н., Лысенко А. Ф., Дергачев В. П. Опубл. в Б. И. 1984 № 23.
7. A.c. 1 206 034 (СССР). Горелка для дуговой сварки неплавящимся электродом. Федько В. Т., Дергачёв В. П., Лысенко А. Ф., Смирнов М. А. Опубл. в Б.И. 1986. № 3.
8. A.c. 1 238 919 (СССР). Устройство для сварки / Федько В. Т., Долгун Б. Г., Князьков А. Ф. Опубл. в Б.И. 1986. № 23.
9. A.c. 239 013 (СССР). Эмульсия для защиты поверхности свариваемого изделия от брызг расплавленного металла / Федько В. Т., Махнев А. П. Опубл. в Б.И. 1969. № 47.
10. A.c. 539 853 (СССР). Состав для изоляционных втулок к сварочным горелкам / Федько В. Т., Бубенщиков Ю. М., Басалаев А. И., Савоскин A.C. Опубл. в Б. И. 1976. № 47.
11. A.c. 833 764 (СССР). Состав для изготовления изоляционных втулок к сварочным горелкам / Федько В. Т., Храмушин В. А., Бубенщиков Ю. М., Клопков А. И., Барковская H.A., Тимофеев К. А. Опубл. в Б. И. 1981 № 20.
12. A.c. 923 784 (СССР). Состав покрытия для защиты поверхности от налипания брызг расплавленного металла / Федько В. Т. Опубл. в Б.И., 1982, № 16.
13. Заявка № 97 113 533. Состав для изоляционных втулок к сварочным горелкам / Федько В. Т., Томас К. И., Сапожков С.Б.
14. A.c. 963 777 (СССР). Установка для сварки / Федько В. Т., Дергачев В. П., Пешков А. Н., Петкау Э. П., Чернов B.C., Лысенко А. Ф., Савоскин A.C. Опубл. в Б. И. 1982. № 37.
15. A.c. 967 763 (СССР). Устройство для сборки под сварку резервуаров из обечаек / Федько В. Т., Пешков А. Н., Дергачев В. П., Лысенко А. Ф., Землянов В. В. Опубл. в Б. И. 1982. № 39.
16. Внедрение новых методов обработки в машиностроении Кузбасса // Материалы конференции. Кемерово, 1970.
17. Заявка № 97 113 298/20(14 389) (положительное решение). Устройство для приготовления и хранения эмульсии / Федько В.Т.
18. Заявка № 97 113 532/02(14 357) (положительное решение). Состав покрытия для защиты от налипания брызг расплавленного металла / Федько В. Т., Томас К. И., Сапожков С.Б.
19. Федько В. Т., Сапожков С. Б. Покрытия для защиты свариваемых изделий от брызг при сварке в С02 // Сварочное производство. 1997. № 2. С. 29−33.
20. Федько В. Т. Исследование и разработка эффективных средств снижения трудоёмкости сварки в С02: Учеб. пособие. Томск, изд. ТПУ, 1991. 98 с.
21. Федько В. Т. Исследование, разработка и внедрение комплекса средств снижения набрызгивания и трудоемкости при сварке в углекислом газе: Дис. канд. техн. наук. Киев, 1974. 235 с.
22. Федько В. Т. Методика нормирования расхода сварочных материалов и электроэнергии при сварке в С02 // Десятая научно-практическая конференция: Сборник трудов и тезисов докладов. Юрга: Изд-во ТПУЮ, 1996. 106 с.
23. Федько В. Т. Методика нормирования расхода сварочных материалов и электроэнергии при сварке в углекислом газе // Сварочное производство. 1997. № 8. С. 27−30.
24. Федько В. Т. Разработка и внедрение средств снижения трудоемкости изготовления сварных металлоконструкций при дуговом плавлении. РКЭ. 433−3493. Регистрационный № у78−861 от 14.09.94. УНТИ «Поиск».
25. Федько В. Т. Смачивание защитными покрытиями поверхности свариваемых изделий // Сварочное производство. 1997. № 6. С. 9−12.
26. Федько В. Т. Тепловое взаимодействие брызг (капель) расплавленного металла с поверхностью деталей при сварке в С02 // Сварочное производство. 1993. № 11/12. С. 23−27.
27. Федько В. Т., Банников Е. В., Методика нормирования расхода сварочных материалов и электроэнергии при сварке в углекислом газе // Девятая научно-практическая конференция: Сборник трудов и тезисов докладов. Юрга: Изд-во ТПУ, 1996. С. 37−41.
28. Федько В. Т., Басалаев А. И., Лысенко А. Ф. Патент 2 049 619 (РФ). Отсека-тель газа.
29. Федько В. Т., Бубенщиков Ю. М. Полуавтоматическая сварка металлоконструкций в углекислом газе // Производственно-технический опыт. 1969. № 8. С.62−65.
30. Федько В. Т., Бубенщиков Ю. М. Сварка стали в углекислом газе с применением защитного покрытия // Производственно-технический опыт. 1970. № 5. С. 60−61.
31. Федько В. Т., Есаулов В. Н. Методика расчета экономической эффективности при сварке в С02 с применением защитных покрытий // Сварочное производство. 1997. № 10. С. 18−19.
32. Федько В. Т., Киянов С. С. Формообразование и теплообмен брызг расплавленного металла в процессе сварки в С02 // Сварочное производство. 1992. № 3. с. 29−30.
33. Федько В. Т., Лысенко А. Ф., Басалаев А. И. Патент 2 009 812 (РФ). Способ газовой защиты зоны сварки.
34. Федько В. Т., Попков A.M. Влияние защитных покрытий на санитарно-гигиенические условия при сварке в углекислом газе // Сварочное производство. 1974. № 6. С. 56−57.
35. Федько В. Т., Попков A.M. Эффективность применения покрытий для защиты поверхностей от брызг при дуговой сварке // Сварочное производство.1974. № 10. С.39−40.
36. Федько В. Т., Попков A.M., Бубенщиков Ю. М., Басалаев А. И. Снижение массы держателя для сварки в углекислом газе // Сварочное производство.1975. № 5. С. 45.
37. Федько В. Т., Попков A.M., Ковалев Г. Д. Влияние состояния поверхности свариваемого изделия на набрызгивание и потери электродного металла при сварке в углекислом газе // Сварочное производство. 1974. № 8. С. 26−27.
38. Федько В. Т., Сапожков С. Б. Методика определения теплофизических характеристик покрытий для защиты поверхности сварного изделия от брызг расплавленного металла // Десятая научная конференция: Труды. Юрга: Изд-во ТПУ, 1997. С. 77−79.
39. Федько В. Т., Сапожков С. Б. Методика определения толщины покрытия для защиты поверхности свариваемого изделия от брызг расплавленного металла // Сварочное производство. 1997. № 7. С. 15−16.
40. Федько В. Т., Сапожков С. Б. Методика определения толщины покрытия для защиты поверхности сварного изделия от капель (брызг) расплавленного металла // Десятая научная конференция: Труды. Юрга: Изд. ТПУ, 1997. С. 75.
41. Федько В. Т., Сапожков С. Б. Покрытия для защиты свариваемых изделий от брызг при сварке в С02 // Сварочное производство. 1997. № 2. С. 29−33.
42. Федько В. Т., Сапожков С. Б., Исследование температурных полей брызг расплавленного металла в месте контакта их с основным металлом // IX научно-практическая конференция: Сборник трудов и тезисов докладов. Юрга: Изд. ТПУ, 1996. С. 18−21.
43. Федько В. Т., Сапожков С. Б., Томас К. И. Защита поверхности свариваемого изделия от брызг расплавленного металла при сварке в С02 // Сварочное производство. 1997. № 7. С. 13−16.
44. Федько В. Т., Слистин А. П. Методика расчета стабилизированного режима системы подачи газа в зону сварки // Сварочное производство. 1997. № 3. С. 22−23.
45. Федько В. Т., Слистин А. П. Оптимизация конструкции отсекателя в системе подачи газа в зону сварки // Сварочное производство. 1997. № 5. С. 26−28.
46. Федько В. Т., Старцев П. П., Чинахов А. В., Лысенко А. Ф. Патент 2 040 402 (РФ). Пресс для изготовления изоляционных втулок к сварочным горелкам.
47. Федько В. Т., Томас К. И. Влияние термостойкости покрытий на эффективность защиты поверхности свариваемых изделий от брызг (капель) расплавленного металла // Десятая научная конференция: Труды. Юрга: Изд-во. ТПУ, 1997. С. 68.
48. Федько В. Т., Томас К. И. Влияние термостойкости покрытий на эффективность защиты поверхности свариваемых изделий от брызг (капель) расплавленного металла. Десятая научная конференция. Труды. Юрга: Изд-во. ТПУЮ, 1997. 140 с.
49. Федько В. Т., Томас К. И. Влияние термостойкости покрытий на эффективность защиты поверхности свариваемых изделий от брызг расплавленного металла // Сварочное производство. 1997. № 7. с. 14−15.
50. Федько В. Т., Томас К. И. Исследование смачивания защитными покрытиями поверхности свариваемых изделий. Десятая научная конференция. Труды. Юрга: Изд-во. ТПУЮ, 1997. 140 с.
51. Федько В. Т., Томас К. И. Методика нормирования расхода покрытий для защиты свариваемого металла от брызг при сварке в СОг Н Сварочное производство. 1997. № 4. С. 20−22.
52. Федько В. Т., Томас К. И. Методика определения толщины слоя защитного покрытия по расходу материала // Девятая научно-практическая конференция: Сборник трудов и тезисов докладов. Юрга: Изд-во. ТПУ, 1996. С. 28.
53. Федько В. Т., Томас К. И. Пресс для изготовления изоляционных втулок к сварочным горелкам // Сварочное производство. 1996. № 11. С. 39−41.
54. Федько В. Т., Томас К. И., Сапожков С. Б. Защита поверхности свариваемого изделия от брызг расплавленного металла при сварке в С02 // Сварочное производство. 1997. № 7. С. 13−16.
55. Fedko V.T. Mechanism of bonding of splashed metal (droplets) with the surface of welded metal // Welding International. 1998. № 12. S. 58−59.
56. Fedko V.T., Sapozhkov S.B. Method of determining the thickness of the coating for protecting the surface of welded components against molten metal splashes //.
57. Welding International. 1998. № 12. S. 60−62.
58. Fedko V.T., Tomas K.I. Effect of the heat resistance of coating on the efficiency of protecting the surface of welded components against splashed metal droplets // Welding International. 1998. № 12. S. 59−60.
59. Fedko V.T., Tomas K.I. Wetting the surface of welded components by protective coatings // Welding International. 1998. № 12. S. 47−49.
60. V.T. Fedko. New Technologies of Welding in C02 // Scientific conference. New-York, 1994.
61. Федько B.T. Пути повышения социального и экономического эффектов при сварке в С02 И Сварочное производство. 1994. № 1. С. 20−22.