Изготовление сварочных и наплавочных материалов. Практикум

Порядоквыполненияработы

ленного металла к образованию пор и трещин низкая; отделимость шлаковой корки легкая, до температуры нагрева наплавляемой дета ли 500 °С.

Необходимые оборудование, приспособления и инструмент: — сварочный автомат А1416 с источником питания сварочной дуги

ВДУ 504-1; — весы лабораторные с разновесами ВЛКТ 2000 М;

— набор сит для рассева порошковых компонентов №№ 005–0315; — печь для сушки порошковых компонентов и прокаливания ке

рамического флюса ЭПЭ 4; — лабораторный смеситель сухой шихты; — мензурка объемом 100 мл; — мерный стакан объемом 50 см 3; — емкость для приготовления замеса; — ступка для дробления флюса;

— набор сит для просеивания дробленого флюса №№ 04 и 3,0; — поддон для прокалки флюса; — линейка металлическая измерительная Л 500.

Порядок выполнения работы следующий. 1) Проконтролировать исходные материалы.

Каждый порошковый компонент проверить: по сертификату хи мический состав; гранулометрический состав путем рассева через на бор сит.

Жидкое стекло проверить: по сертификату силикатный модуль и вязкость; плотность путем взвешивания с точностью 0,1 г объема жидкого стекла, равного 50 см 3.

2)Взвесить компоненты шихты керамического флюса, а также жидкого стекла с точностью 0,1 г по рецептуре состава шихты флю са ЖСН 2 (табл. 11). Общая масса шихты должна быть кратна 0,2 кг.

3)Из компонентов, составляющих флюс, приготовить механиче скую смесь. Загрузить взвешенные компоненты сухой шихты в лабо раторный смеситель и перемешать. Время смешивания должно со ставлять 10–15 мин. Готовая смесь должна иметь однородный цвет.

Полученную сухую смесь высыпать в емкость для приготовления замеса, добавить согласно рецептуре жидкое стекло и, пользуясь ме силкой или пестиком, размешать смесь, чтобы получить однородную

61

Лабораторная работа № 3. Изготовление керамических флюсов для наплавки

массу в виде упругого теста. Время смешивания должно составлять 5–10 мин. Необходимо следить за тщательностью перемешивания, т. к. стабильность состава керамического флюса влияет на стабильность хи мического состава наплавленного металла и стабильность технологи ческих характеристик флюса.

4)Приготовленную массу поместить на металлический поддон

ираскатать, затем поддон поместить в печь для просушки при темпе ратуре 150–200 °C в течение 1–1,5 ч.

5)Емкость для приготовления замеса, после удаления из нее по лученной массы, тщательно вымыть горячей водой.

После просушки и охлаждения полученный брикет раздробить в ступке.

6)Измельченный флюс просеять через набор сит №№ 3,0 и 04 с раз мером ячеек 3,0 мм и 0,4 мм соответственно (ГОСТ 6613). Частицы бо лее 3 мм подвергают дополнительному измельчению, а фракцию ме нее 0,4 мм добавляют к шихте для изготовления новой партии флюса.

7)Прокалить просеянную крупку при температуре (360±20) °С в течение 2 ч.

62

Оформлениеотчета

8)После охлаждения флюс просеять через сито № 04 для удале ния пылевой фракции.

9)Проконтролировать качество готового флюса.

Визуальный контроль цвета зерен: цвет должен быть серым с от тенками; строение зерен — в виде крупки.

Размер зерен должен составлять 0,4–3,0 мм. Для этого флюс про сеять через набор сит №№ 3,0 и 0,4.

Определить насыпную плотность флюса, наполнив им мерный ста кан объемом 50 см 3. Наполнять стакан флюсом нужно без уплотнения с высоты не более 20 мм над верхней кромкой стакана, излишек на сыпанного флюса «срезать» металлической линейкой. Погрешность взвешивания флюса не более 0,5 г. Насыпную плотность флюса вы числяют по формуле

ρф = М/V,

где М — масса флюса, заполнившего стакан, г; V — объем стакана, см 3. Флюс должен иметь насыпную массу 1,0–1,2 г/см 3.

Для проверки сварочно-технологических свойств керамического флюса марки ЖСН 2 наплавить валик проволокой марки Св 08А диа метром 4 мм автоматом А1416 на пластину размером 150×200 мм и тол щиной 14–18 мм из стали марки Ст3сп. Режим сварки: постоянный ток обратной полярности; Iсв = 350…400 А; Vсв = 15…20 м/ч. Оценить сварочно-технологические свойства флюса по показателям: устойчи вость горения дуги, формирование валика, отделимость шлаковой кор ки до температуры нагрева наплавляемой детали 500 °С, склонность наплавленного металла к образованию пор и трещин.

Оформление отчета

Лабораторная работа считается выполненной при наличии отчета о ней и после защиты, включающей ответы на контрольные вопросы.

Отчет составляется на скрепленных листах формата А4 и должен со держать титульный лист и текстовую часть:

— название и цель работы; — порядок работы с указанием технологических режимов по от

дельным операциям;

63

Лабораторная работа № 3. Изготовление керамических флюсов для наплавки

— данные о контроле исходных материалов; — рецептуру флюса;

— результаты проверки качества флюса по сварочно-технологи ческим свойствам;

— выводы и объяснение полученных результатов.

Контрольные вопросы

1. Покакимосновнымпризнакамможноклассифицироватьфлюсы? 2. Перечислите основные функции флюсов.

3. На какие типы подразделяются керамические флюсы по мине ралогическому составу?

4. Перечислите основные операции, составляющие технологиче ский процесс изготовления керамических флюсов.

5. Какие показатели характеризуют качество флюса?

6. Из каких материалов состоит шихта керамического флюса мар ки ЖСН 2?

64

Библиографический список

1.Чернышов, Г. Г. Оборудование и основы технологии сварки ме таллов плавлением и давлением : учебное пособие / Г. Г. Чернышов, Д. М. Шашин. — Санкт-Петербург : Лань, 2013. — С. 194–211. — ISBN 978-5-8114-1342-3. — Текст: электронный // Лань: электронно-библи отечная система. — URL: https://e.lanbook.com/book/12938.

2.Сварочные материалы для дуговой сварки : справочное посо бие. В 2 т. Т. 1. Защитные газы и сварочные флюсы / Б. П. Конищев, С. А. Курланов, Н. Н. Потапов, В. Д. Ходаков ; под ред. Н. Н. Потапо ва. — Москва : Машиностроение, 1989. — 544 с. — ISBN 5-217-00397-9.

3.Сварочные материалы для дуговой сварки : справочное посо бие. В 2 т. Т. 2. Сварочные проволоки и электроды / Н. Н. Потапов, Д. Н. Баранов, О. С. Каковкин ; под. ред. Н. Н. Потапова. — Москва : Машиностроение, 1993. — 766 с. — ISBN 5-217-01236-6.

4.Табатчиков, А. С. Электроды и порошковые проволоки для свар ки и родственных процессов : учебное пособие / А. С. Табатчиков, Ю. С. Коробов, Н. М. Разиков. — Екатеринбург : УрФУ, 2023. — 170 с.

5.Петров, Г. Л. Сварочные материалы : учебное пособие для вту зов / Г. Л. Петров. — Ленинград : Машиностроение, 1972. — 280 с.

6.Производство порошковой проволоки : учебное пособие для втузов / И. К. Походня В. Н. Шлепаков, В. Ф. Альтер [и др.]. — Киев : Вища школа, 1980. — 231 с.

7.Сидлин, З. А. Производство электродов для ручной дуговой свар ки : учебник / З. А. Сидлин. — Киев : Екотехнология, 2009. — 464 с. — ISBN 978-966-8409-24-0.

8.Пацекин, В. П. Производство порошковой проволоки / В. П. Па цекин, К. З. Рахимов ; под ред. А. М. Павлова. — Москва : Металлур гия, 1979. — 79 с.

9.Новожилов, Н. Н. Основы металлургии дуговой сварки в га зах / Н. Н. Новожилов. — Москва : Машиностроение, 1979. — 231 с.

10.Потапов, Н. Н. Основы выбора флюсов при сварке сталей / Н. Н. Потапов. — Москва : Машиностроение, 1979. — С. 102–121.

65

Библиографический список

11.ГОСТ 34061–2017 (ISO 3690:2012). Определение содержания диффузионного водорода в наплавленном металле и металле шва ду говой сварки. — Москва : Стандартинформ, 2020. — 36 с.

12.ISO 3690:1977. Determination of hydrogen in deposited weld metal arising from the use of covered electrodes for welding mild and low alloy steels (Определение водорода в наплавленном металле шва, возника ющего при использовании покрытых электродов при сварке низкоу глеродистых и низколегированных сталей). — Switzerland : International Organization for Standartization, 1976. — 4 р.

13.DIN 8572-1–1981. Determination of di usible hydrogen in weld metal; Manual arc welding (Сварка электродуговая ручная. Определе ние диффундируемого водорода в наплавленном металле). — [S. l.] : [s.i], 1981. — 6 р.

14.AWS A4.3:1993. Standard methods for determination of the di usible hydrogen content of martensitic, bainitic and ferritic steel weld metal produced by arc welding (Стандартные методы определения содержа ния диффузионного водорода в металле шва мартенситной, бейнитной

иферритной стали, полученном дуговой сваркой). — Miami : American Welding Society, 1993. — 31 р.

66