Научная статья на тему 'Новый метод сушки и прокалки сварочных электродов с использованием излучателей из функциональной керамики'

Новый метод сушки и прокалки сварочных электродов с использованием излучателей из функциональной керамики Текст научной статьи по специальности «Нанотехнологии»

CC BY
94
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Computational nanotechnology
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ручная дуговая сварка / сварочные электроды / сушка и прокалкаэлектродов / сварочно-технологические свойства электродов / manual arc welding / welding electrodes / drying and calcining of electrodes / welding and technological properties of electrodes

Аннотация научной статьи по нанотехнологиям, автор научной работы — Саидов Рустам Маннапович, Рахимов Рустам Хакимович, Юсупов Бекзод Дилмурод Угли, Холдоров Мухаммад Карим Ботирали Уғли

В настоящей статье приведены результаты исследований по изучению влияния методов прокалки сварочных электродов кислого вида стандартной технологией в электрических печах и новым методом прокалки в печах с использованием излучения функциональной керамикой на сварочно-технологические свойства сварочных электродов и определение оптимальных режимов прокалки при воздействии излучения на покрытия электродов. Проведены исследования влияния времени экспозиции излучения Тэксп на такие сварочно-технологические свойства сварочных электродов, как разрывная длина дуги Lрдд, формирование наплавленного металла øсв.т., образование козырька на торце электрода hк и пор в наплавленном металле Nпор, а также коэффициенты расплавления αр, наплавки αн и потерь на угар и разбрызгивание Ψ. По результатам исследований выявлено улучшение сварочно-технологических свойств при прокалке сварочных электродов новым методом, заключающейся в обработке покрытий электродом в печи с использованием излучения функциональной керамикой при оптимальном времени экспозиции Тэксп. Этот метод прокалки сварочных электродов с использованием излучения функциональной керамикой, позволяет получить качественные сварочно-технологические свойства покрытий, при экономии потребления электроэнергии и снижении времени прокалки по сравнению со стандартной технологией.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по нанотехнологиям , автор научной работы — Саидов Рустам Маннапович, Рахимов Рустам Хакимович, Юсупов Бекзод Дилмурод Угли, Холдоров Мухаммад Карим Ботирали Уғли

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

A new method for drying and calcining welding electrodes using emitters made of functional ceramic

This article presents the results of research on the influence of acid-type welding electrode calcination methods by standard technology in electric furnaces and a new method of calcination in furnaces using functional ceramics radiation on the welding and technological properties of welding electrodes and determining the optimal modes of calcination when exposed to radiation on electrode coatings. The influence of exposure time Texp of radiation exposure on such welding and technological properties of welding electrodes as the breaking length of the arc Lbla, the formation of the deposited metal ødp, the formation of a visor at the end of the electrode hv and pores in the deposited metal Npors, as well as the coefficients of melting αm, surfacing αs and loss of carbon and spattering Ψ was studied. According to the results of the research, the improvement of welding and technological properties during the piercing of welding electrodes by a new method, which consists in processing the coatings with an electrode in a furnace using radiation with functional ceramics at the optimal exposure time Texp. This method of calcining welding electrodes using functional ceramic radiation allows you to obtain high-quality welding and technological properties of coatings, while saving energy consumption and reducing the time of calcination compared to standard technology.

Текст научной работы на тему «Новый метод сушки и прокалки сварочных электродов с использованием излучателей из функциональной керамики»

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ НАНОМАТЕРИАЛЫ,

НАНОЧАСТИЦЫ И ПОЛИМЕРНЫЕ НАНОСТРУКТУРЫ

FUNCTIONAL NANOMATERIALS,

NANOPARTICLES AND POLYMER NANOSTRUCTURES

05.02.10 СВАРКА, РОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ

И ТЕХНОЛОГИИ (технические науки)

WELDING, RELATED PROCESSES AND TECHNOLOGIES

DOI: 10.33693/2313-223X-2020-7-1-44-51 УДК 621.791:338.45

Новый метод сушки и прокалки сварочных электродов с использованием излучателей из функциональной керамики1

Р.М. Саидов1, а ©, Р.Х. Рахимов1, b ©, Б.Д.у. Юсупов2, c ©, М.К.Б.у. Холдоров3, d ©

1 Институт материаловедения НПО «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан, г. Ташкент, Республика Узбекистан

2 Андижанский машиностроительный институт, г. Андижан, Республика Узбекистан

3 Ферганский университет,

г. Фергана, Республика Узбекистан

а Е-mail: [email protected] b E-mail: [email protected] c E-mail: [email protected] d E-mail: [email protected]

Аннотация. В настоящей статье приведены результаты исследований по изучению влияния методов прокалки сварочных электродов кислого вида стандартной технологией в электрических печах и новым методом прокалки в печах с использованием излучения функциональной керамикой на сварочно-технологические свойства сварочных электродов и определение оптимальных режимов прокалки при воздействии излучения на покрытия электродов. Проведены исследования влияния времени экспозиции излучения Гэксп на такие сварочно-технологические свойства сварочных электродов, как разрывная длина дуги L , формирование наплавленного металла 0свт, образование козырька на торце электрода hK и пор в наплавленном

1 Настоящая работа выполнена в рамках прикладного проекта Государственной научно-технической программы Республики Узбекистан № ФА-Атех-2018-32 на тему «Разработка импортозамещающих сварочных электродов на базе местного сырья для сварки конструкционных сталей».

металле N , а также коэффициенты расплавления ар, наплавки ан и потерь на угар и разбрызгивание Ф. По результатам исследований выявлено улучшение сварочно-технологических свойств при прокалке сварочных электродов новым методом, заключающейся в обработке покрытий электродом в печи с использованием излучения функциональной керамикой при оптимальном времени экспозиции Гэксп. Этот метод прокалки сварочных электродов с использованием излучения функциональной керамикой, позволяет получить качественные сварочно-технологические свойства покрытий, при экономии потребления электроэнергии и снижении времени прокалки по сравнению со стандартной технологией.

Ключевые слова: ручная дуговая сварка, сварочные электроды, сушка и прокалкаэлектродов, сварочно-технологические свойства электродов

f Л

ССЫЛКА НА СТАТЬЮ: Саидов Р.М., Рахимов Р.Х., Юсупов Б.Д.у., Холдоров М.К.Б.у. Новый метод сушки и прокалки сварочных электродов с использованием излучателей из функциональной керамики // Computational nanotechnology. 2020. Т. 7. № 1. С. 44-51. DOI: 10.33693/2313-223X-2020-7-1-44-51

V

DOI: 10.33693/2313-223X-2020-7-1-44-51

A new method for drying and calcining welding electrodes using emitters made of functional ceramic1

R.M. Saidov1a ©, R.Kh. Rakhimov1 b ©, B.D.u. Yusupov2, c ©, M.K.B.u. Xoldorov3, d ©

1 Institute of Material Sciences, SPA "Physics-Sun", Uzbekistan Academy of Sciences, Tashkent, Republic of Uzbekistan

2 Andijan Machine-Building Institute, Andijan, Republic of Uzbekistan

3 Fergana University,

Fergana, Republic of Uzbekistan

a E-mail: [email protected] b E-mail: [email protected] c E-mail: [email protected] d E-mail: [email protected]

Abstract. This article presents the results of research on the influence of acid-type welding electrode calcination methods by standard technology in electric furnaces and a new method of calcination in furnaces using functional ceramics radiation on the welding and technological properties of welding electrodes and determining the optimal modes of calcination when exposed to radiation on electrode coatings. The influence of exposure time 7"exp of radiation exposure on such welding and technological properties of welding electrodes as the breaking length of the arc Lbla, the formation of the deposited metal 0dp, the formation of a visor at the end of the electrode hv and pores in the deposited metal Npors, as well as the coefficients of melting am, surfacing as and loss of carbon and spattering ^ was studied. According to the results of the research, the improvement of welding and technological properties during the piercing of welding electrodes by a new method, which consists in processing the coatings with an electrode in a furnace using radiation with functional ceramics at the optimal exposure time Texp. This method of calcining welding electrodes using functional ceramic radiation allows you to obtain high-quality welding and technological properties of coatings, while saving energy consumption and reducing the time of calcination compared to standard technology.

Key words: manual arc welding, welding electrodes, drying and calcining of electrodes, welding and technological properties of electrodes

r

FOR CITATION: Saidov R.M., Rakhimov R.Kh., Yusupov B.D.u., Xoldorov M.K.B.u. A new method for drying and calcining welding electrodes using emitters made of functional ceramic. Computational nanotechnology. 2020. Vol. 7. No. 1. Pp. 44-51. (In Russ.) DOI: 10.33693/2313-223X-2020-7-1-44-51

V J

1 This work was carried out within the framework of the research project of the State scientific and technical program of the Republic of Uzbekistan No. FA-Ateh-2018-32 on the theme "Development of import-substituting welding electrodes based on local raw materials for welding of a structural steels".

СВАРКА, РОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИИ (технические науки) 05.02.10

ВВЕДЕНИЕ

Одним из недостатков сварочных материалов (сварочные электроды, плавленые и керамические флюсы и др.), способствующих снижению качества и свойств сварных соединений и швов является наличие влаги, образующейся в процессе изготовления, транспортировки и длительного хранения сварочных материалов. Наличие влаги в сварочных материалах приводит к нестабильному горению дуги, повышенному разбрызгиванию расплавленного металла, неудовлетворительному формированию шва, образованию в сварных соединениях пор, шлаковых включений и трещин. Именно влага покрытия и образующиеся при ее разложении водород и кислород могут явиться основной причиной отмеченных негативных явлений [1].

Поэтому в процессе изготовления электродов, необходимо контролировать содержание влаги в покрытии, сплошность и прочность покрытия. Влажность покрытия обычно определяют путём доведения навески покрытия, снятого с электрода, до постоянного веса выдержкой в термостате при 105-110 °С.

После опрессовки электроды обычно подвергают воздушной сушке при комнатной температуре или нагревом при температуре 40-70 °С (провяливание), при которой достигают удаления из покрытия излишней влаги, которая может привести к излишней деформации покрытия при прокалке и к появлению трещин.

Вообще поведение обмазочной массы при сушке и прокалке во многом подобно поведению керамической массы. Как в том, так и в другом случае весьма нежелательна усиленная деформация, вызванная интенсивной потерей влаги.

Если процесс сушки протекает ненормально, то на покрытии могут появиться дефекты: местные вспучивания, продольные и кольцевые трещины, стекание в одну сторону.

Чем толще покрытие на электроде и чем больше оно содержит влаги, тем продолжительнее должен быть процесс предварительной сушки. Кроме того, на процесс сушки влияет состав покрытия. Для покрытия одного и того же состава и толщины время воздушной сушки определяется температурой воздуха в помещении и его влажностью.

По технологии, принятой на электродном заводе, электроды после нанесения покрытия опрессовкой подвергаются воздушной сушке в продолжение не менее 2 ч. Воздушная сушка электродов в этом случае необходима потому, что установка для прокалки имеет определённый температурный режим, требующий, чтобы поступающие электроды содержали влагу в пределах 4-5% [2] .

Прокалку обычно проводят при 150-180 °С. Продолжительность процесса зависит от состава и толщины покрытия, содержания влаги в покрытии перед прокалкой, системы печи и т.д. Практически продолжительность прокалки электродов с толстым покрытием составляет 45-90 мин.

Оборудованием для прокалки могут служить печи самых различных конструкций - от лабораторных сушильных шкафов до специальных непрерывно действующих конвейерных печей (рис. 1) Электронагревательные печи для сушки и прокалки сварочных электродов создают в рабочей камере температуру 100-400 °С.

Производительность печи при начальной влажности электродов 4-5% и конечной 0,5-1,0%, при температуре прокалки около 120° составляет в среднем 1 т/ч. Мощность калорифера составляет 115-120 кВт.

Рис. 1. Печи, электропечи, термопеналы, термос пеналы активно используются для прокаливания и сушки отсыревших сварочных электродов, а также для хранения уже прокаленный электродов [ https://kpsk.ru/oborudovaniye/termicheskoe-pechi/sushki-prokalki-svarochnykh.html]

В работе [3] установлен расход энергии и выявлены причины неодинакового энергопотребления в промышленных печах для термической обработки сварочных электродов. Авторами этой работы установлено, что в конкретных производственных условиях удельный расход энергии в печах для сушки и прокалки сварочных электродов колеблется от 125 до 535 кВт-ч/т. Такой разброс авторы объясняют следствием не только различия конструкций печей и технического состояния теплоограждений, но и различных производитель-ностей, температуры прокалки, начального и конечного вла-госодержания покрытий, диаметров сварочных электродов, коэффициентов массы покрытия, вида энергоносителя. Срав-

нение печей в сопоставимых условиях показало, что наиболее экономичными являются туннельные печи. При выпуске сварочных электродов общего назначения с рутиловым покрытием удельный расход энергии в них составляет 110-150 кВт-ч/т, в то время как в конвейерных многопроходных печах 160-225 кВт-ч/т, а в конвейерных газовых - 170-310 кВт-ч/т.

Также известны работы [4-8], посвященные применению функциональной керамики в процессах сушки разнообразных продуктов, которые позволяют существенно снизить расход энергии, сократить время процесса сушки, получать высококачественную продукцию, значительно упростить конструкцию и технологический процесс.

46 Computational nanotechnology Vol. VII. № 1. 2020 ISSN 2313-223X Print

ISSN 2587-9693 Online

Этот метод сушки заключается в использовании импульсов высокой плотности при низкой средней мощности. При этом, для сушки используется та часть спектра в инфракрасной области, которая поглощается водой и прозрачна в видимой области спектра [7; 13]. Наилучший эффект в процессах сушки этим способом можно достичь в тех случаях, когда излучение максимально поглощается водой и минимально основным материалом. Возможные механизмы преобразования энергии первичного источника энергии в импульсное с заданными параметрами приводится в работе [8].

Использование функциональной керамики в процессах сушки, позволило значительно улучшить качественные показатели при сушке различных промышленных материалов. Например, использование функциональной керамики для сушки промышленных катализаторов, сушки и фиксации литейных форм, сушки древесины и древесной стружки, сушки фарфора, сушки фруктовых паст, специальных продуктов и кормов и др., позволило сократить расход энергии в 20-1000, а время сушки до 80 раз. Кроме того, предлагаемый метод позволяет довести остаточную влажность до такого низкого уровня, который недостижим при использовании традиционных методов.

Таким образом, применение функциональной керамики позволяет существенно снизить расход энергии и повысить качество конечного продукта.

Целью данной работы являлось проведение сравнительных испытаний процессов сушки и прокалки сварочных электродов различными способами, и выявить систему, позволяющую проводить качественную сушку и прокалку сварочных электродов при минимальных энергетических и временных затратах.

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

В ходе реализации настоящих исследований проводилось изучение влияния способов сушки и прокалки сварочных электродов кислого вида марки ИМАН-2/И-К, разработанную Институтом материаловедения НПО «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан на сварочно-технологические свойства сварочных электродов [9].

Покрытия на сварочных электродах получали методом окунания в обмазочную массу, полученную в результате смешивания исследуемых оксидов (порошок с гранулометрическим составом менее 100 мкм) с жидким стеклом (плотностью 1,4 г/см3) в соотношении, позволяющем образованию на поверхности металлического стержня слоя обмазки, толщиной 0,8-1,2 мм (табл. 1). После нанесения обмазки, электроды провяливались при комнатной температуре в течение суток, а затем прокаливались различными методами, представленными в табл. 1.

Таблица 1

№ Метод прокалки Вид печи Температура, °С Время, мин Потеря веса, % Внешний вид поверхности электродов после прокалки

1 КП Электрическая печь (рис. 2, а) 180 60 2,1

2 ИК-1 10 0,77

3 ИК-2 Печь с использованием излучения функциональной керамикой (рис. 2, б) 150 20 1,04 - •

4 ИК-3 30 1,04

5 ИК-4 40 1,06 -У % :> V л-,

Рис. 2. Печи для прокалки сварочных электродов: а - электрическая печь; б - печь с использованием излучения функциональной керамикой

СВАРКА, РОДСТВЕННЫЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИИ (технические науки)

05.02.10

В результате прокалки электродов по методам и режимам, указанным в табл. 1, выявлено отличие внешнего вида поверхности покрытия и потери его веса в зависимости от метода и режимов прокалки электродов. Так, прокалка в электрической печи (КП), в течение 60 мин при температуре 180 °С (стандартная прокалка для электродов кислого вида) позволяет получить покрытие с равномерной окраской (без пятен и прожилок) и снижением веса до 2%.

При прокалке в печи с использованием функциональной керамики наблюдается зависимость состояние поверхности покрытия от времени экспозиции, которая осуществлялась при постоянной температуре нагрева (150 °С). Не смотря на то, что потери веса покрытий увеличиваются по мере повышения времени экспозиции Тэксп, окраска покрытий приобретают равномерность с увеличением Тэксп до определенных значений (до 30 мин). При превышении Тэксп сверх этого значения (ИК-4), приводит к изменению цвета поверхности покрытия, с коричневого до тёмно-зеленного цвета, с вкраплениями известковых прожилок и пятен (см. табл. 1). По-видимому, этот эффект объяснятся тем, что длительное импульсное излучение приводит к разрушению химических соединений покрытия с образованием известковых продуктов химических превращений. Изучение этого эффекта требует более детальных дополнительных исследований в будущем.

В качестве сварочно-технологических свойств сварочных электродов изучались такие свойства, как стабильность горения дуги сварочного электрода ¿рдд, формирование наплавленной точки 0свт, величина козырька или чехла на торце электрода hK, количество пор в наплавленном металле Nпор и коэффициенты расплавления ар, наплавки ан и потерь на угар и разбрызгивание ф.

Наплавка осуществлялась на пластину из стали СтЗсп, толщиной 5 мм, при помощи выпрямителя инверторного типа марки Jasic TIG-200P. Питание сварочной дуги осуществлялось на переменном токе при величине силы сварочного тока 140А и диаметре стержня электрода 4 мм.

Показателем стабильного горения дуги сварочных электродов является разрывная длина дуги L^, которую определяли на установке [10], представленной на рис. 3, а. Величину L^ определяли замером расстояния между торцом электрода и пластиной, образовавшегося после наплавки (рис. 3, б), а результаты этих замеров приведены в табл. 2.

Исследование влияния метода и режимов прокалки на склонность сварочных электродов к образованию козырька оценивали по высоте козырька на торце электрода hK (табл. 2).

Формирование наплавленной точки 0свт оценивали по форме и диаметру наплавленной точки (см. табл. 2). Правильное формирование наплавленной точки без таких наружных дефектов как подрезы, прожоги, наплывы трещины и поры свидетельствует о качественном формировании наплавленного металла.

Основными величинами, характеризующими процесс сварки и наплавки, являются [11]:

• коэффициент расплавления металла ар;

• коэффициент наплавки ан;

• коэффициент потерь Ф.

Для оценки величины этих потерь вследствие разбрызгивания, окисления, испарения (угар) за время горения дуги используется, так называемый коэффициент потерь Ф и определяется по формуле:

Рис. 3. Установка для проведения тестов по определению разрывной длины дуги (о) и разрывная длина дуги £рдд (б)

где коэффициент расплавления металла ар показывает, какое количество электродного металла расплавляется в единицу времени на один ампер сварочного тока, и определяется формулой:

Gp

ap = ft г/(А • ч)

(2)

-H х 100%,

(1)

где Gр - масса расплавленного за время t электродного металла, г; I - величина сварочного тока, А; £ - время горения дуги, ч.

Коэффициент расплавления зависит от материала электрода, состава его покрытия, рода, полярности и плотности тока. Кроме того, в процессе сварки электрод нагревается, что также сказывается на интенсивности расплавления электродного металла. До начала сварки электрод имеет комнатную температуру, к концу сварки он может нагреться до 500 °С.

48

Computational nanotechnology

Vol. VII. № 1. 2020

a

p

Таблица 2

№ Методы прокалки* L , мм рдд' h , мм к7 Вид торца электрода N , шт. пор7 0св.^ мм Вид наплавленных точек

1 КП 12,3 2,2 0 11,3 шшя

2 ИК-1 7,8 3,4 1 10,2 шштш

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3 ИК-2 7,5 1,9 0 9,6 шшш

4 ИК-3 8,2 1,4 шш 0 10,4

5 ИК-4 11,3 2,8 Шкш 3 10,9 КЛИО

Примечание. Каждое значение, приведенное в таблице, соответствует среднеарифметическому значению результатов трех измерений.

Для оценки процесса наплавки применяется коэффициент наплавки а , определяемый по формуле:

G

ан = г/(А • ч)

н It

(3)

где Gн - масса наплавленного электродного металла за время г; I - величина сварочного тока, А; £ - время горения дуги, ч.

Коэффициент потерь Ф зависит от состава электрода и его покрытия, от режима сварки и вида сварного соединения. Так, например, коэффициент потерь возрастает при уве-

личении плотности тока и длины дуги. Обычно значение Ф лежит в интервале:

• от 1 до 3% при сварке под флюсом;

• от 3 до 6% при сварке в защитных газах;

• от5 до 10% при сварке толстопокрытыми электродами;

• от 10 до 20% при сварке тонкопокрытыми электродами.

При значениях больше 20% коэффициента потерь сварку электродами применять нецелесообразно.

Результаты исследований сварочно-технологических свойств сварочных электродов «ИМАН-2/К-И» в зависимости от метода и режимов прокалки представлены в табл. 2, 3 и на рис. 4.

Таблица 3

№ Метод прокалки Коэффициенты расплавления ар, г/А • ч Коэффициенты наплавки ан, г/А • ч Коэффициент потерь ф, %

1 КП 5,24 4,62 11,8

2 ИК-1 6,27 5,27 15,9

3 ИК-2 5,82 4,94 15,1

4 ИК-3 5,89 5,26 10,7

5 ИК-4 5,70 4,58 14,4

Примечание. Каждое значение, приведенное в таблице, соответствует среднеарифметическому значению результатов трех измерений.

В соответствии с этими результатами, наблюдается благоприятное влияние обработки сварочных электродов импульсным излучением функциональной керамикой по сравнению со стандартной технологией прокалки сварочных электродов, при прокалке электрода «ИМАН-2/К-И» по режиму ИК-3 при выдержке Тэксп под воздействием излучения в течение 30 минут (рис. 4).

Степень влияния времени экспозиции Тэксп при прокалке излучением функциональной керамикой на сварочно-техно-

логические свойства сварочных электродов оценивали с помощью коэффициента детерминированности Я2 [12]. Коэффициент детерминированности находится в диапазоне 0 < 12 < 1, и обозначает силу линейной корреляции между времени экспозиции Тэксп и сварочно-технологические свойства сварочных электродов. При построении графиков зависимостей сварочно-технологических свойств сварочных электродов от времени экспозиции Тэксп использовались полиноминальные аппроксимирующие кривые.

18

16

14

12

10

♦ w мм H 0свт, мм

A hK, мм • Ф, % ч ' "ч. 9 < >

▼ "пор, шт. X. — . ____.— R2 = 0,300 <

__—J _______1 - > R2 = 0,863 k R2 = 0,971 А

А t----- ^ * __ ^ —

<

1 1 _____-J [ R2 = 0,011 R2 = 0,700 1

г J 1

л t г

КП КП КП

КП

КП

10 1_

20

30

-ИК-

40

50

Время экспозиции Гэксп, мин

Рис. 4. Влияние времени экспозиции Т воздействия излучения функ-циональной керамики при прокалке сварочных электродов «ИМАН-2/К-И» на сварочно-технологические свойства сварочных электродов (КП - количество пор в шве, равное нулю)

Результаты исследований влияния времени экспозиции Тэксп на сварочно-технологические свойства сварочных электродов показали очень сильную корреляционную связь между временем экспозиции Тэксп и разрывной длиной дуги Lрдд (Я2 = 0,863) и формированием наплавленной точки 0свт (Я2 = 0,971). Сильная корреляция времени экспозиции Т выявлена с количеством пор в наплавленном

эксп

металле Мпор (Я2 = 0,700), а умеренная корреляционная зависимость с коэффициентом потерь на угар и разбрызгивание Ф (Я2 = 0,300). Обнаружено отсутствие, какой либо корреляционной связи между времени экспозиции Тэксп и формированием козырька на торце электрода Ик

(Я2 = 0,011).

Сравнительные результаты прокалки электродов «ИМАН-2/К-И» в печи с использованием излучения функциональной керамикой (ИК) и в электрической печи по стандартному режиму (КП) показали на улучшение сва-рочно-технологических свойств в печи с использованием излучения по режиму прокалки ИК-3 (см. рис. 4). Например, в наплавленных точках, полученных электродами, прокаленными по режиму ИК-3, отсутствует пористость, наблюдаются самые низкие значения высоты козырька на торце электрода и коэффициента потерь на угар и разбрызгивание. Только величина разрывной длины дуги незначительно выше у электродов, прокаленных по стандартному режиму (КП) и режиму прокалки ИК-4.

Таким образом, полученные результаты позволяют констатировать, что новый метод прокалки сварочных электродов с использованием излучения функциональной

керамикой позволяет получить качественные сварочно-тех-нологические свойства покрытий, при экономии потребления электроэнергии и снижении времени прокалки по сравнению со стандартной технологией прокалки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В соответствии с полученными данными, прокалка сварочных электродов кислого вида новым методом прокалки в печах с использованием излучения функциональной керамикой позволяет получать качественные электродные покрытия с хорошими сварочно-технологическими свойствами.

Проведенные исследования выявили влияние времени экспозиции излучения Тэксп на такие сварочно-технологиче-ские свойства сварочных электродов, как разрывная длина дуги Lрдд, формирование наплавленного металла 0свт, образование козырька на торце электрода Ик и пор в наплавленном металле Мпор, а также коэффициенты расплавления ар, наплавки ан и потерь на угар и разбрызгивание Ф. При этом, наиболее эффективное действие излучения на сварочно-тех-нологические свойства наблюдается при его воздействии на покрытие электродов Тэксп в течение 30 мин.

Установлено, что новый метод прокалки сварочных электродов с использованием излучения функциональной керамикой позволяет получить качественные сварочно-техно-логические свойства покрытий, при экономии потребления электроэнергии и снижении времени прокалки по сравнению со стандартной технологией прокалки.

8

6

4

2

0

50

Computational nanotechnology

Vol. VII. № 1. 2020

Литература

1. Khrenov K.K. welding, cutting, soldering. Moscow: Mashinostroenie, 1973. 408 c.

2. http://www.spetselectrode.ru/Izgotovlenie-electrodov-dlya-dugovoi-electrosvarki/51.htm

3. Shelepov E. Industrial studies of energy consumption in furnaces for drying and calcining welding electrodes. P.-Welding Production. 2009. No. 4. Pp. 37-46.

4. Rakhimov R.H., Ermakov V.P., Rakhimov M.R., Latipov R.N. Features of synthesis of functional ceramics with a set of specified properties by radiation method. Part 6. Computational nanotechnology. 2016. No. 3. Pp. 6-34.

5. Rakhimov R.K., Kim E.V. USA Patent "Radiation emitting ceramic materials and devices containing same", # 5,350,927 from 27.09.1994.

6. Rakhimov R.K., Kim E.V. USA Patent "Treatment of materials with infrared radiation", # 5472720 from 5.12.1995.

7. Rakhimov R.H., Ermakov V.P., Rakhimov M.R. et al. features of synthesis of functional ceramics with a set of specified properties by radiation method. Part 3. Computational nanotechnology. 2016. No. 2. Pp. 66-76.

8. Rakhimov R.H., Saidov M.S., Ermakov V.P. features of synthesis of functional ceramics with a set of specified properties by radiation method. Part 5. Mechanism of pulse generation by functional ceramics. Computational nanotechnology. 2016. No. 3. Pp. 81-93.

9. Abralov M.M., Dunyashin N.S., Bor A.R. et al. Patent application for the invention "composition of the electrode coating". Registration number IAP 20180593 dated 06.12.2018.

10. Saidov R.M., Musaev A.M., Zhumaniyazov D.I. et al. Selection of plasticizers for coatings of welding electrodes from ore and mineral raw materials of the Republic of Uzbekistan. Computational nanotechnology. 2019. No. 3. Pp. 27-31.

11. Gevorkyan V.G. Fundamentals of welding. Moscow: Higher school, 1975. 168 p.

12. http://mathbits.com/MathBits/TISection/Statistics2/correlation.htm

13. Rakhimov R.Kh. Development of the equipment with use of the functional ceramics synthesized on the big solar furnace. Computational nanotechnology. 2015. No. 3. Pp. 11-25.

References

1. Khrenov K.K. welding, cutting, soldering. Moscow: Mashinostroenie, 1973. 408 c.

2. http://www.spetselectrode.ru/Izgotovlenie-electrodov-dlya-dugovoi-electrosvarki/51.htm

3. Shelepov E. Industrial studies of energy consumption in furnaces for drying and calcining welding electrodes. P.-Welding Production. 2009. No. 4. Pp. 37-46.

4. Rakhimov R.H., Ermakov V.P, Rakhimov M.R., Latipov R.N. Features of synthesis of functional ceramics with a set of specified properties by radiation method. Part 6. Computational nanotechnology. 2016. No. 3. Pp. 6-34.

5. Rakhimov R.K., Kim E.V. USA Patent "Radiation emitting ceramic materials and devices containing same", # 5,350,927 from 27.09.1994.

6. Rakhimov R.K., Kim E.V. USA Patent "Treatment of materials with infrared radiation", # 5472720 from 5.12.1995.

7. Rakhimov R.H., Ermakov V.P., Rakhimov M.R. et al. features of synthesis of functional ceramics with a set of specified properties by radiation method. Part 3. Computational nanotechnology. 2016. No. 2. Pp. 66-76.

8. Rakhimov R.H., Saidov M.S., Ermakov V.P. features of synthesis of functional ceramics with a set of specified properties by radiation method. Part 5. Mechanism of pulse generation by functional ceramics. Computational nanotechnology. 2016. No. 3. Pp. 81-93.

9. Abralov M.M., Dunyashin N.S., Bor A.R. et al. Patent application for the invention "composition of the electrode coating". Registration number IAP 20180593 dated 06.12.2018.

10. Saidov R.M., Musaev A.M., Zhumaniyazov D.I. et al. Selection of plasticizers for coatings of welding electrodes from ore and mineral raw materials of the Republic of Uzbekistan. Computational nanotechnology. 2019. No. 3. Pp. 27-31.

11. Gevorkyan V.G. Fundamentals of welding. Moscow: Higher school, 1975. 168 p.

12. http://mathbits.com/MathBits/TISection/Statistics2/correlation.htm

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

13. Rakhimov R.Kh. Development of the equipment with use of the functional ceramics synthesized on the big solar furnace. Computational nanotechnology. 2015. No. 3. Pp. 11-25.

Статья поступила в редакцию 11.03.2020, принята к публикации 23.03.2020 The article was received on 11.03.2020, accepted for publication 23.03.2020

СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ

Саидов Рустам Маннапович, кандидат технических наук; старший научный сотрудник Института материаловедения НПО «Физика-Солнце» Академия наук Республики Узбекистан. Ташкент, Республика Узбекистан. E-mail: [email protected]. ORCID: https://orcid. org/0000-0003-0126-5273. Scopus Author ID: 6602574798 Рахимов Рустам Хакимович, доктор технических наук; зав. лабораторией № 1 Института материаловедения Научно-производственного объединения «Физика-Солнце» Академии наук Республики Узбекистан. Ташкент, Республика Узбекистан. E-mail: [email protected]. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6964-9260 Юсупов Бекзод Дилмурод угли, ассистент кафедры технологических машин и оборудования Андижанского машиностроительного института. Андижан, Республика Узбекистан. E-mail: [email protected]. ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2066-1872 Холдоров Мухаммад Карим Ботирали угли, преподаватель Ферганского университета. Фергана, Республика Узбекистан. E-mail: [email protected]. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1526-0481

ABOUT THE AUTHORS

Rustam M. Saidov, Candidate of Engineering; Leader research of the Institute of Material Sciences, SPA "Physics-Sun", Academy of Science of Uzbekistan. Tashkent, Republic of Uzbekistan. E-mail: [email protected]. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0126-5273. Scopus Author ID: 6602574798

Rustam Kh. Rakhimov, Doctor of Engineering; head of laboratory № 1. Institute of Materials Science, SPA "Physics-Sun", Academy of Science of Uzbekistan. Tashkent, Republic of Uzbekistan. E-mail: rustam-shsul@ yandex.com. ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6964-9260

Bekzod D.u. Yusupov, assistant teacher, Department of Technological Machines and Equipment, Andijan Machine-Building Institute. Andijan, Republic of Uzbekistan. E-mail: [email protected]. ORCID: https://orcid. org/0000-0002-2066-1872

Muhammad K.B.u. Kholdorov, teacher of the Fergana University. Fergana, Republic of Uzbekistan. E-mail: [email protected]. ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1526-0481

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.