автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.06, диссертация на тему:Разработка и промышленное освоение электродных покрытий на основе волластонитовой и ильменит-волластонитовой шихты

На правах рукописи

КРАВЧЕНКО Сергей Васильевич

РАЗРАБОТКА И ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ ЭЛЕКТРОДНЫХ ПОКРЫТИЙ НА ОСНОВЕ ВОЛЛАСТОНИТОВОЙ И ИЛЬМЕНИТ-ВОЛЛАСТОНИТОВОЙ ШИХТЫ

Специальность 05. 03. Об «Технология и машины сварочного производства»

Автореферат диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

Барнаул-2004

Работа выполнена в Алтайском государственном техническом университете им. И. И. Ползунова и ФГУП Бийский олеумный завод

-кандидат технических наук,

профессор Д.П. Чепрасов - доктор технических наук, профессор С.М. Шанчуров -кандидат технических наук, старший научный сотрудник В.П. Тимошенко

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущая организация

- ПК "Сибэнергомащ" ОАО "Эпергомаш"

Защита состоится 29 июня 2004 г. в 13-00 на заседании диссертационного совета Д212.004.01 Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова (АлтГТУ) по адресу: 656038, Россия, г. Барнаул - 38, пр. Ленина, 46.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова.

Автореферат разослан мая 2004 г.

Учёный секретарь диссертационного совета кандидат технических наук,

доцент с ■ ^: Ю.О. Шевцов

|

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Среди многочисленных сварочных процессов преобладающей остаётся дуговая сварка, а среди дуговых способов - ручная дуговая сварка покрытыми электродами. В этой' связи объём производства и потребления электродов для ручной дуговой сварки является доминирующим по сравнению с другими сварочными материалами.

В настоящий момент российские производители сварочных покрытых металлических электродов испытывают хронический дефицит основных сырьевых материалов, входящих в состав электродных покрытий общего назначения. Это рутиловый концентрат и ферромарганец, поставляемые с Украины и Грузии. Данные поставщики сырья во многом определяют ценовую политику в электродном производстве.

Разведанные и освоенные запасы рутилового концентрата в Российской Федерации крайне ограничены и не обеспечивают потребности электродного производства.

В этой связи существенный интерес представляют изыскания возможности использования других минералов, которые по своим функциональным свойствам могли бы быть применены в качестве шлакообразующих компонентов в электродном по1фыгии.

В этом плане существенный интерес представляет отечественный волластонитовый минерал, как в чистом виде, так и в композиции с ильмешгговым концентратом.

Между тем, проведенный анализ литературных данных показал, что в отечественной практике электродного производства практически отсутствуют систематические сведения о промышленном применении волластонитовых и ильменит-волластонитовых минералов в качестве шлакообразующих компонентов электродных покрытий.

Это обуславливает актуальность и важность проведения комплексных исследований по выявлению возможности использования волластонитовых и ильменит-волластонитовых минералов отечественных месторождений в качестве основных шлакообразующих компонентов электродных покрытий.

Цель работы.

Разработать состав и технические условия на промышленное изготовление электродов типа Э4б - Э50А для ручной дуговой сварки сталей с использованием покрытий на основе отечественных волластонитовых и ильменит-волластонитовых концентратов взамен импортного рутилового концентрата.

Для достижения этой цели в работе были поставлены следующие основные задачи:

- провести комплексное исследование и выявить возможность использования волластонитовых и ильменит-волластонитовых концентратов отечественных месторождений в качестве основных шлакообразующих компонентов и ферросиликомарганцевых сплавов в качестве раскисляющего компонента в покрытиях электродов, взамен импортного - рутилового концентрата и ферромарганца соответственно;

- разработать методику аналитической оценки шлаковых систем на основе волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций с учётом температуры плавления, вязкости, поверхностного натяжения и электропроводности;

- разработать составы электродных покрытий на основе волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиции с учётом аналитической оценки физических свойств шлаковых систем;

- опытным путём оценить сварочно-технолгические свойства разработанных составов электродов на основе волластонитовой и ильменит- волластонитовой композиции;

-разработать ТУ и внедрить в промышленное производство изготовление новых марок электродов типа Э46 - Э50А для ручной дуговой сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей.

Методы исследования.

Исследования разработанных элекхродов выполнялись в соответствии с требованиями ГОСТ 9466 - 75 в части проверки сварочно-технологических свойств электродов, механических свойств металла шва и химического состава наплавленного металла.

Научная новизна.

1. Впервые теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность замены рутилового концентрата на волластонитовый и ильменит-волластонитовый концентраты для электродных покрытий.

2. Установлено, что основные физические свойства многокомпонентных шлаковых систем - температура плавления, вязкость, поверхностное натяжение, электропроводность - связаны с аналогичными свойствами оксидов, входящих в эти системы, линейной зависимостью.

Определены коэффициенты корреляции между свойствами отдельных оксидов и свойствами шлаковых систем в целом.

3. На основании установленных зависимостей между свойствами оксидов и свойствами шлаковых систем разработана математическая модель, позволяющая обосновать состав электродных покрытий на основе волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций в качестве шлакообразующих компонентов.

4. Опытным путём дана оценка сварочно-технологическим свойствам электродов с разработанными и освоенными в производстве составами покрытий на основе волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций. Показана удовлетворительная корреляция между результатами теоретических исследований и практических испытаний.

Практическая ценность.

1. Разработан расчётно-экспериментальный метод, позволяющий оценить состав шихты на основе волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций, обеспечивающих требуемые физико-металлургические свойства шлаковой системы.

2. На уровне изобретений (Положительные решения №2002120978/02 (022031) от 31.07.2002, №2002121166/02 (022270) от 05.08.2002, №2002100516 от. 08.01.2002) разработаны' новые составы электродных покрытий с использованием в шихте отечественных вояластонитовых и ильменит-волластонитовых концентратов вместо дефицитного и дорогостоящего импортного рутилового концентрата.

3. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны три новые марки электродов типа Э46, и одна марка, соответствующая типу Э50А, а также технические условия (ТУ1272-048-07511608-2001, ТУ1272-052-07511608-2002, ТУ1272-001 -27083818-2003) на их изготовление. Промышленное производство электродов новых марок в 2002-2004 г.г. освоено на ФГУП „Бийский олеумный завод". Себестоимость изготовления электродов с разработанными составами покрытий снизилась в среднем на 20 % по сравнению с электродами с обмазкой из импортного рутилового концентрата.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Результаты анализа диаграмм состояния" оксидных систем и выбор основных шлакообразующих компонентов и их концентрационных соотношений для волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций.

2. Математическая модель оценки температуры плавления, вязкости, поверхностного натяжения, электропроводности шлаковой системы волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций

по исходным значениям этих же свойств для чистых оксидов, входящих в состав данных композиций.

3. Расчётные уравнения для оценки и анализа базового состава композиций по основным оксидам (БЮ?, ТЮ2, СаО, MgO, А120з, МпО, БеО).

4. Результаты экспериментальных исследований сварочно-технологических свойств электродов с разработанными составами покрытий.

5. Составы электродных покрытий и технические условия на изготовление электродов для ручной дуговой сварки углеродистых и низколегированных консфукционных сталей.

Апробация работы.

Основные положения работы докладывались и обсуждались на научно-методическом Совете механико-технологического факультета АлтГТУ, 2-ой межрегиональной научно-практической конференции "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении" (г. Бийск, 2002); международной научно-практической конференции "Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производств" (г. Барнаул, 2002); Ассоциации "Электрод" стран членов СНГ, "Сварочные материалы. Разработка. Производство. Оборудование. Качество."(г. Череповец, 2003).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, подано четыре заявки на изобретение, на три из которых принято решение о выдаче патента РФ.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, общих выводов, заключения, списка литературы из 81 наименования, приложения, в котором представлены акты промышленного внедрения работы.

Диссертация изложена на 86 страницах машинописного текста, с 25 рисунками и 16 таблицами.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении кратко изложено современное состояние проблемы, обоснована актуальность темы исследований, поставлена цель работы, сформулированы основные положения, выносимые на защиту, отмечается научная новизна и практическая ценность работы.

В первой главе проведен анализ литературных данных о современном состоянии сырьевой базы для изготовления электродов

общего назначения типа Э4б - Э50А с использованием дефицитных и дорогостоящих компонентов - рутила и ферромарганца.

С переходом от плановой к рыночной экономике, а также в связи с распадом СССР и образованием СНГ, изменилась собственность на сырьевые базы и порядок приобретения сырья.

Рутиловый и ильменитовый концентраты оказались на территории Украины, ферромарганец (необходимого качества) также находится на Украине и частично в Грузии. Это резко осложнило их покупку и доставку потребителю, в частности предприятиям » Алтайского края.

Анализ литературных источников показал, что на территории России находятся значительные запасы цирконильменитового сырья: Центральное (Тамбовская обл.), Медведевское (Челябинская обл.), Тарское (Омская обл.), Лукьяновское (Ниже-городская обл.) месторождения и др.

Из отечественных ферросплавов, используемых в качестве раскислителей и легирующих добавок, доступны ферросилиций марки ФС45, ферромарганец высокоуглеродистый (требуется низко- и среднеуглеродистый) и ферросиликомарганец производства Серовского завода ферросплавов (Свердловская обл.).

Ситуация, которая сложилась на сырьевом рынке, диктует необходимость проведения целевых исследований по выявлению нетрадиционных, но перспективных материалов и апробации известных видов материалов новых месторождений.

Анализ сырьевой базы показал, что наиболее перспективным отечественным сырьём являются волластонитовый концентрат (Алтайский 1фай), ильменитовый концентрат (Омская обл.) и ферросиликомарганец (Свердловская обл.).

Наиболее активно работают по применению ильменита и 1 ферросилиликомарганца такие ведущие отечественные фирмы, как

"Ротекс-К" (г. Москва), АО "Спецэлекхрод"(г. Москва), ЦНИИ КМ "Прометей" (г. Санкт-Петербург), ОАО "НИИмонтаж" (г. Краснодар), ЗАО"Уральские электроды" (г. Екатеринбург) и др.

Приводятся данные о разработке электродов типа Э4б исключительно на российском сырье (МР-ЗМ, МР-ЗСФ) на базе сфенового концентрата, МР-ЗР и МР-ЗУ на ильмените.

Приводятся сведения о разработке электродов типа Э46, состав которых базируется на магнезите, мраморе, гематите, силикомарганце, целлюлозе, слюде, тальке, нефелиновом концентрате, полевом шпате и др.

Отмечается, что в электродах марки ЭЛУР в покрытии был использован ильменитовый концентрат Тарского месторождения (Омская обл.) и ферросиликомарганец марки МнС-17 производства Челябинского электрометаллургического комбината и Серовского завода ферросплавов (Свердловская обл.).

Установлено, что в РФ и странах СНГ практически отсутствуют сведения об использовании волластонита, а также волластонита и ильменита в покрытиях электродов. Автору известен только один литературный источник, в котором приводятся сведения о применении небольших добавок волластонита в рутиловые покрытия. Однако использование волластонита было ограничено только лабораторными исследованиями.

Рецептура и состав компонентов определяют свойства сварочных шлаков. Состав и свойства последних во многом определяют сварочно-технологические свойства электродов (СТС). Роли состава неметаллической части покрытия в образовании шлака придаётся приоритетное значение.

Известно, что в составе электродного покрытия, наряду с другими, обязательно должны быть шлако о бразу ющие, газообразующие и легирующие (раскисляющие) компоненты. Цифрами в табл. 1 показаны пределы их изменения, а также их средние и наиболее вероятные 'значения в различных композициях рутил-ильменитового типа.

Основные физические характеристики шлаковой системы, такие как температура плавления, поверхностное натяжение, вязкость, электрическая проводимость и плотность определяются качественным и количественным составом входящих в неё оксидов, которые для рутиловой и рутил-ильменитовой композиций находятся в пределах, указанных в табл.2.

Следовательно, для оценки возможности использования волластонитового и ильменит- волластонитового концентратов в качестве шлакообразующих компонентов необходимо выявить оксидный состав волластонита и ильменита и сопоставить его с оксидным составом рутиловых покрытий, а также установить влияние оксидной составляющей волластонитового и ильменит-волластонитового концентратов на основные физические свойства шлаковой системы, а в конечном счёте - на СТС электродов с покрытиями, содержащими данные минералы.

Таблица 1 -Качественный состав и пределы содержания компонентов шихты рутил-ильменитового типа

Состав и содержание шихты, %

Шлакообразующие Газообразующие Легирующие (раскисляющие)

Рутил, тальк, каолин, гематит, слюда, песок, ильменит, полевой шпат и др. 63-78 70 Мрамор, магнезит, доломит, целлюлоза 7-26 16 Ферромарганец, Ферросилиций 11-18 14

Таблица 2 - Оксидный состав шлаков рутилового и кисло-рутилового вида

Массовая доля, %

БЮг ТЮ2 БеО СаО МпО МйО А1203 К,0+№20

22-35 26-42 9-13 0-12 14-17 0-7 1-10 0-3

Во второй главе приводятся характеристики используемых шлакообразующих компонентов, заменителей рутила - ильменита и волластонита, и раскисляющего компонента - ферросиликомарганца вместо ферромарганца, а также методика проведения эксперимента для определения механических свойств наплавленного металла шва в соответствии с требованиями ГОСТ 9466-75.

В соответствии с разработанной рецептурой для изготовления 4 электродов типа Э46 был использован ильменит Тарского

месторождения (Омская обл.), поставляемый в готовом виде по ТУ1715-047-00193861-01, химический и гранулометрический состав которого представлен в табл. 3 и ферросиликомарганец - Серовского завода ферросплавов (Свердловская обл.), марки МнС17, поставляемый по ТУ14 - 140 - 59 - 97, химический состав которого представлен в табл. 4. Ферросиликомарганец невзрывоопасен при размоле и не требует инертной добавки в отличие от ферромарганца.

Для изготовления электродов типа Э50А был использован волластонитовый концентра марки „Воксил-100" (Горный Алтай, рудник „Весёлый"), поставляемый в готовом виде по

ТУ5726-001-45555540-99, химический и гранулометрический состав которого представлен в табл. 5. Волластонитовый концентрат марок „Воксил-45" и „Воксил-75" в рецептуре не применялся, в связи с наличием большого количества мелких (пылевидных) фракций.

Для изготовления металлического стержня электрода применялась сварочная проволока из марки Св-08,Св-08А по ГОСТ 2246-70.

Для определения механических свойств наплавленного металла шва производилась сварка стандартных пластин из стали СтЗсп по ГОСТ 380-94 с использованием источника питания переменного тока - трансформатора ТС-500.

Таблица 3 - Химический состав ильменитового концентрата

Наименование компонентов Массовая доля, %

Двуокись титана, % 52,0 - 54,0

Двуокись кремния, % не более 3,0

Содержание влаги, % не более 1,0

Размер зерна, мм не более 0,3

Таблица 4 - Химический состав ферросшшкомарганца

Марка Массовая доля, %

Кремний Марганец, не менее Углерод Фосфор, классов Сера

А Б

не более

МНС17 Св.15 до 20 вкл. 60,0 2,5 0,10 1 0,60 0,02

Таблица 5 - Химический состав волластонита марки "Воксил-100"

Наименование компонентов Массовая доля, %

Si02 48 - 52

АЬ03 0,4-0,6

Fe203 0,5-0,7

МпО 0,3

MgO 0,5-0,8

СаО 44-49

Р 0,015-0,03

S 0,015-0,03

Размер фракции, мм не более 0,1

В третьей главе для определения исходного состава оксидов, входящих в состав шихты на основе волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций, дан критический анализ фазовых диаграмм, а также существующих расчётных формул, разработанных Бурылёвым-Мойсовым.

Показано, что для обеспечения защитных и металлургических свойств шлаковой системы на основе волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций необходимо обеспечить следующие физические свойства на уровне: температура плавления 1150 - 1300°С, поверхностное натяжение 315-395 мН/м, вязкость 0,2 - 1,2 Па-с.

Такой уровень свойств может быть обеспечен выбором определённого состава шлаковой системы как в качественном, так и в количественном отношениях.

Показано, что эта задача может быть решена на основе анализа диаграмм состояния оксидных систем. Наиболее характерные диаграммы состояния неметаллических систем для решения поставленной задачи следующие: Ca0-Mg0-Si02, Ca0-Mn0-Si02, Fe0-Si02-Ti02, Ca0-Mg0-Si02-Al203.

По диаграммам состояния 3-х и 4-х факторных систем установлен качественный и ориентировочно количественный состав покрытий по основным шлакообразующим оксидам, позволяющий обеспечить требуемую температуру плавления.

Установлено, что в шлаковой системе на основе волластонита должны быть следующие основные оксиды, позволяющие получить требуемые пределы температуры плавления:

Si02 (43-50%) - СаО (15-24%) - MgO (6-13%) - МпО (14-19%) -А1203(0-9%).

а в ильменит-волластонитовой:

ТЮ,( 13-22%)- вЮ, (30-38%) - СаО( 12-20%)-М§0 (3-6%)- МпО (12-16%)-РеО(6-8%).

В шлаковой системе на основе рутилового концентрата, например, для электродов МР-3, присутствуют оксиды следующего состава:

ТЮ, (34%) - 8Ю2 (27%) - МпО (14%) - РеО (9%) - СаО (9%) -А120з(5%).

Количественно оксидный состав разрабатываемых покрытий не может быть определён только по анализу имеющихся 3-х и 4-х факторных диаграмм состояния, для лого необходимы многокомпонентные диаграммы (более 4-х), сведения о которых в литературе отсутствуют.

Кроме того, имеющиеся диаграммы состояния не дают возможности определить другие, не менее важные, чем температура плавления параметры - вязкость, поверхностное натяжение, электропроводность шлака.

Для этого применяются расчётные уравнения, предложенные Бурылёвым-Мойсовым, (1)-(3).

Л = V"*! • [1 - 2 ЛЩ (1)

ст = 2ст;°-Х; + Б2а-ХгХ; + £ЕЬ- ХГХ/ (2)

ш = 2( 1/^°) -х; • [1 - I 2-д!Гхгх, шг (3)

где г);0 , Ст|° , зз;° - соответственно, вязкость, поверхностное натяжение, электропроводность ь-тых чистых компонентов;

Xj и Х:- - мольные доли компонентов;

<3у- - энергия взаимообмена между 1 - тым и j - тым компонентами;

К - универсальная газовая постоянная;

Т - абсолютная температура;

а и Ь - константы, пропорциональные параметрам межчастичного взаимодействия.

Однако, для решения этих уравнений необходимо экспериментально определить 21 коэффициент, такие как энергия взаимообмена между компонентами, параметры межчастичного взаимодействия и другие, что существенно усложняет решение поставленной задачи.

Для количественного определения требуемого оксидного состава волластонитовой и ильменит-волластонитовой системы разработана методика аналитической оценки шлаковых систем с учётом

температуры плавления, вязкости, поверхностного натяжения и электропроводности.

Анализ опубликованных в литературе данных по температуре плавления, вязкости, поверхностному натяжению и электропроводности известных шлаковых систем и аналогичных свойств для чистых оксидов позволил установить, что основные физические свойства многокомпонентных (более 3-х) шлаковых систем связаны с аналогичными свойствами оксидов, входящих в эти системы, линейной зависимостью.

Определены коэффициенты корреляции между свойствами отдельных оксидов и всей системы в целом по уравнениям (4) - (7).

kT = Т / ( С,"Т°,-)/100%, (4)

км = -п / ( QVi)/100%, (5)

кб = б/( Сгб°,)/100%, (б)

к« = »/( С; ■ ае °,)/100%, (7)

где Ci - массовая доля i- го оксида в шлаке, %; Т °„ "Л б °j, as - температура плавления, вязкость, поверхностное натяжение и электропроводность i- го оксида соответственно;

Т, г), б, эг - температура плавления, вязкость, поверхностное натяжение и электропроводность шлаковой системы. Расчётным путём установлено, что эти коэффициенты имеют следующие значения:

кт = 0,61 - 0,66; среднее - 0,635 кй = 0,88 - 0,95; среднее - 0,915

к,, = 0,06 - 0,35; при дополнительных условиях, например, для электродов на волластоните Ц = 0,16 (г) = 0,6 Пас).

kœ = 0,18 - 0,22 - для электродов с рудно-кислым и органическим видом покрытия;

kœ = 1,3 — 1,8 - для электродов с рутиловым и основным видом покрытия.

Учитывая, что сумма компонентов (оксидов), входящих в состав шлаковой системы, должна составлять 100%, преобразованные выражения (4) - (6) принимают следующий вид: Т = 0,635-(С,-Т,° +С2'Т?° + СуТя0 + С4Т40 + С,-Т<° + Со-Т«;0 +СГТ7°), (8) б = 0,915-(С,-б+ С2-б,° + С3-б,0 i С,-б4° + С,-б5° f С6-б6° |-С7-б7°), (9) т| = кч-(Сг т) i° + Сг' Л 2° + Су г) 3° hC4^4° ' Csi\ 5° + С6-Л б° +С7- Л 7°), (10) C,+C2+Cj+C4+Cs+C6+C7 = 100%. (11)

Решение системы уравнений (8) - (11) для расчёта многокомпонентных (более 4-х) шлаковых систем возможно только

при условии, если задаться численными значениями наименее значимых факторов, сведя систему к четырём неизвестным. Применительно к волластонитовой и ильменит-волластонитовой системам такими факторами (оксидами) были приняты: АЬОз, ИеО, ТЮ2, обозначенные соответственно С5 ,С(,, С7 .

Разрешённая относительно массовой доли (С!), эта система уравнений приобретает вид, удобный для расчёта содержания оксидов в шлаковой системе реальных композиций, (12)-(15).

С) = - 0,088-а + 0,239-Ь + 0,296-6 + 0,239-Ь, (12)

С2 = -1,442-а + 8,661-Ь + 2,41б-<1 - 12,639-Ь, (13)

С3= 1,257-а - 7,023-Ь - 1,980-с1 + 8,862-Ь, (14)

С4 = 0,273-а - 1,877-Ь - 0,732-д + 4,538-Ь, (15)

где С| = 8Ю,%; С2= СаО%; С3=МеО%; С4= МпО%; С5 = А1203%; С6 = ЁеО%; С7 = ТЮ2%.

В уравнениях (12) - (15) сомножитель Ь равен сумме гоэнцентраций всех оксидов, принимаемой за 100%, за вычетом суммы концентраций оксидов С5 + С6 + С7. Коэффициенты а, Ь, <1 определяются по уравнениям (16)-(18).

а = (Т / 0,635) - (С5*Т5° + Сб*Тб° +С7*Т7° ) /100%, (16)

Ь = (б / 0,915) - (С5*б5° + Сй*б6° +С7*б7° ) /100%, (17)

й==(100* -л/кч)-(С5* п5° + Сб* -л6° +С7* т|7° )/100%, (18) Ь = 100% -(С5 + С6 + С7).

Численные значения температур плавления, поверхностного натяжения, вязкости и электропроводности приведены в табл. 6.

Так как в состав покрытий, кроме шлакообразующих, входят и другие компоненты, то общее уравнение для волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций приобретает следующий вид: В+Р(И)+Мр(Мг) + Т + К + Сл. муск.(Пол. шпат) + Ре„ + Л + ЭЦ =100%, где : В - волластонит, Р - рутил, И - ильменит, Мр - мрамор, Мг -магнезит, Т - тальк, К - каолин, Сл. муск. - слюда мусковит, Пол. шпат - полевой шпат, Реп - железный порошок, Л - легирующие элементы (ферромарганец, ферросилиций, ферросиликомарганец, ферротитан), ЭЦ - целлюлоза.

Пределы допустимых концентраций оксидов, которыми задавались при решении уравнений (12)-(15), были определены по номограммам, представленным на рис. 1-2, исходя из приемлемой температуры плавления шлаковой системы.

Используя определённые допущения и предположения, на основании системы уравнений (12) - (15) и химического состава

компонентов рассчитан состав шихты для каждой группы композиций (табл. 7).

Таблица б - Физические характеристики оксидов_

Параметры Оксиды

БЮз СаО МйО АЬОз МпО ГеО тю2 СаР2 Иа20 К20

Ти„°С 1710 2570 2800 2050 1600 1370 1850 1418 920 707

б ",мН/м (1300°С) 280 510 520 580 390 490 250 300 295 156

Л °..Пас (1300°С) 5,4 2,7 3,3 6,6 0,8 1,6 4,5 1,2 - -

се „ (ом*см)-1 (1300°С) иц О 4 Щ О !-< <4 IЛ О 1—< чЬ «л О о* 2,5 ¡1,6 0,80 1,6 - -

Таблица 7 Расчётные составы волластонитовой (б) и ильменит-волластонитовой (а) композиций_

Компоненты шихты, % масс

Состав Ильменит Волластонит Мрамор Магнезит 1 1 Тальк Каолин 1 Слюда-мусковит Целлюлоза 5 § и 6 о в § о Ферромарганец |

а) 37 38 - 7 - - - 2 16 -

б) - 48 - 9 20 6 - - - 17

Эти составы были использованы при изготовлении в лабораторных условиях опытной партии покрытых электродов.

Проведенные исследования показали, что расчётные составы обеспечивают удовлетворительные свойства электродов и были приняты для изготовления опытно-промышленной партии.

В четвёртой главе приводятся сведения о технологических и СТС электродов по результатам промышленного изготовления новых разработанных составов электродных покрытий на основе волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций в

сравнении с маркой электродов МР-3, а также типичные механические и химический состав наплавленого металла.

Опытно-промышленная партия электродов диаметром 4 мм была изготовлена в линии по производству сварочных электродов на ФГУП „Бийский олеумный завод", в которую входят участок по приготовлению электродных стержней, жидкого стекла, компонентов шихты,а также смеситель бегункового типа, электродообмазочный пресс, прокалочная печь. Контроль за выполнением технологического регламента, по изготовлению и испытанию контрольных образцов осуществляла аттестованная заводская лаборатория.

В процессе изготовления электродов на основе новых композиций, установлено, что обмазка технологична в изготовлении и не требует существенных изменений технологических параметров оборудования в линии. По сравнению с электродами МР-3 несколько снижается давление опрессовки, влажность покрытия после режима сушки-прокалки составляет не более 1,2%.

На основании экспертных оценок установлено, что электроды на основе волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций обесчивают нормальные СТО в соответствии с требованиями ГОСТ 9466-75. Коэффициент наплавки элекхродов с новыми составами покрытий представлен на рис. 3.

Промышленные составы ильменит-волластонитовых композиций представлены в табл. 8.

Таблица 8 - Промышленные составы ильменит-

волластонитовых (АЛТЭЛ) и волластонитовых (б, № 3) композиций

Компоненты шихты, % масс

Состав [ Ильменит Волластонит Мрамор Магнезит Тальк Каолин Слюда-мусковит Целлюлоза | Силикомарганец Ферромарганец

АЛТЭЛ 39 37 - 7 - - - 1,5 15,5 -

б) - 48 - 10 20 5 - - - 17

№3 - 45 13 - 19 - - - 11 БеТ1 12

Как следует из таблицы 8, расчётные составы достаточно близки к своим промышленным композициям, что свидетельствует о возможности использования математической модели при расчёте составов шлаковых композиций, изложенной в третьей главе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Приведено описание состояния основной компонентной (сырьевой) базы для электродов общего назначения. Показано, что перспективными являются отечественные минералы для создания электродного покрытия, такие как волластонит, ильменит, ферросиликомарганец, взамен импортного рутилового концентрата и ферромарганца.

2. Показано, что основные физические свойства многокомпонентных шлаковых систем, такие как температура плавления, вязкость, поверхностное натяжение, плотность и электропроводность связаны с аналогичными параметрами для оксидов линейной зависимостью. Определены численные значения коэффициентов корреляции.

3. Разработана математическая модель для оценки необходимого количества оксидов в многокомпонентной шлаковой системе при ее приемлемых физических свойствах.

4. Проведено расчётно-теоретическое обоснование принципиальной возможности создания новых рецептур на основе волластонитовой и ильменнт-волластонитовой композит™.

5. Проведенные исследования, на основании принятых теоретических предпосылок, позволили разработать ряд новых составов, соответствующих типу Э46 - Э50А и удовлетворяющих требованиям ГОСТ 9466-75.

6. Определены основные сварочнсыехнологические свойства электродов с обмазкой на основе волластонита и ильменит-волластонита.

7. Разработаны новые марки электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей МР-ЗК с рутил-ильменитовым, БЭЛ-2, с ильменитовым, АЛТЭЛ-1 с волластонит-ильмепитовым и АЛТЭЛ-2 с волластонитовым покрытиями типа Э46 ~ Э50А. По механическим свойствам металла шва и сварочно-технологическим свойствам они не уступают, а по некоторым показателям (коэффициент наплавки, отделимость шлаковой корки) превосходят электроды аналогичного назначения с рутстловым покрытием.

8. Разработаны технические условия (ТУ1272-048-07511608-2001, ТУ 1272-052-07511608-2002, ТУ 1272-001-27083818-2003) на промышленное изготовление новых марок электродов - МР-ЗК, БЭЛ-2 и АЛТЭЛ, производство которых освоено на Федеральном государственном унитарном предприятии "Бийский олеумный завод". В 2002-2003 годах и в первом квартале 2004 г. выпуск этих электродов превысил 2 тысячи тонн. Себестоимость производства данных электродов снизилась на 15-20 % по сравнению с серийно выпускаемой маркой МР-3 с рутиловым покрытием.

Основные положения диссертации отражены в следующих работах:

1. Кравченко C.B., Чистополова A.C. Определение плотности жидкого стекла при растворении силикат-глыбы в электродном производстве // Сварочное производство. 2002.- №6.- С. 29 - 30.

2. Кравченко C.B. Разработка сварочных электродов общего назначения типа Э46 на недефицигном сырье // Ресурсосберегающие технологии в машиностроении. Материалы 2-ой межрегиональной научно- практической конференции. Бийск. - 2002.- С.103-104.

3. Кравченко C.B., Чепрасов Д.П., Петров В.П. Новые сварочные электроды общего назначения на основе ильменита и волластонита // Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного производства. Сборник научных трудов международной научно- практической конференции. Барнаул. - 2002. -С. 216-218.

4. Кравченко C.B. О возможности расчётной оценки физико-химических свойств шлаковых систем и их химического состава //Сварочные материалы. Разработка. Производство. Оборудование. Качество. Сборник. Ассоциация «Электрод», Череповец. 3-6 июня.-2003.-С. 41-51.

5. Жуков Ю.Н., Кравченко C.B., Иванов В.И. Новые марки сварочных электродов общего назначения // Сварочное производство. 2003.-№7.-С.39-40.

6. Кравченко C.B., Чистополова A.C., Сибирцева P.A. Расчёт смесей жидкого стекла в электродном производстве.//Сварочное производство (в печ.)

7. Решение о выдаче патента на изобретение (РФ). Заявка №2002120978/02 (022031) от 31.07.2002. Состав электродного

покрытия. Жуков Ю.Н., Иванов В.И., Антипин С.А., Кравченко C.B., Сибирцева P.A.

8. Решение о выдаче патента на изобретение (РФ). Заявка №2002121166/02 (022270) от 05.08.2002. Покрытие электрода для сварки. Чепрасов Д.П., Кравченко C.B., Ананьин А.А, Петров В.Г1.

9. Решение о выдаче патента на изобретение (РФ). Заявка №2002100516 от 08.01.2002. Состав электродного покрытия. Кравченко C.B.

О 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 СаО

M пО

Рисунок 1 - Допустимая концентрация А1203 и соотношение СаО/М^О для получения температуры плавления шлаков в пределах 1230 - 1250 °С (МпО = 18 %, РеО = 3 %)

МдО=3% (1220°С)

МдО=3% (1170°С)

МдО=6% (1170°С)

18

20

22

ТЮ 2.%

Рисунок 2 - Влияние СаО и ТЮ?. на температуру плавления при А1203 = 0

Рисунок 3 - Коэффициент наплавки электродов с рутиловым покрытием марки МР-3, ильменит-волластонитовым (АЛТЭЛ) и с волластонитовым (№ 3) в зависимости от тока (диаметр электрода 4 мм)

Подписано в печать 26.05.2004. Формат 60x84 1/16. Печать - ризография. Усл.п.л. 1,4. Уч.изд.л. 1,05. Тираж 100 экз. Заказ 45/2004.

Издательство Алтайского государственного технического университета им. И.И. Ползунова, 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46. Лицензии: ЛР № 020822 от 21.09.98 года, ПЛД № 28-35 от 15.07.97 Отпечатано в ЦОП АлтГТУ 656038, г. Барнаул, пр-т Ленина, 46

У

РНБ Русский фонд

2007-4 19789

Введение.

Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА ЭЛЕКТРОДОВ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ. АСПЕКТЫ РАЗРАБОТОК.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА.

2. 1. Материал металлического стержня и его подготовка для изготовления опытных электродов.

2. 2. Шихта для изготовления обмазки опытных электродов.

2.2. 1. Ильменитовый концентрат.

2.2.2. Волластонитовый концентрат.

2.2. 3. Ферросиликомарганец.

2.3. Подготовка экспериментальных образцов, определение сварочно-технологических свойств электродов, механических свойств и химического состава наплавленного металла.

Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ ШЛАКОВЫХ СИСТЕМ И РАСЧЁТ СОСТАВА ШИХТЫ НА ОСНОВЕ ВОЛЛАСТОНИ

ТА И ИЛЬМЕНИТ - ВОЛЛАСТОНИТОВОЙ КОМПОЗИЦИИ.

3.1. Анализ диаграмм состояния неметаллических систем и расчёт температуры плавления, вязкости, поверхностного натяжения и электропроводности шлаков.

3. 2. Расчёт базового состава шихты для экспериментального исследования сварочно-технологических свойств электродов * на основе волластонитовои и ильменит - волластонитовои композиций.

Выводы по главе 3.

Глава 4. РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ" ИССЛЕДОВАНИЙ И ПРОМЫШЛЕННОЕ ОСВОЕНИЕ ВЫПУСКА НОВЫХ МАРОК

ЭЛЕКТРОДОВ НА ВОЛЛАСТОНИТОВОЙ И

ИЛЬМЕНИТ - ВОЛЛАСТОНИТОВОЙ ОСНОВЕ.

4. 1. Разработка промышленных марок сварочных электродов на основе расчётов базовых составов покрытий.

4. 2. Оценка основных параметров и сварочно-технологических характеристик электродов разработанных марок.

4. 3. Практическое использование результатов исследований.

Выводы по главе 4.

Минувший XX век - век становления и развития сварки. Были изобретены и развиты основные способы сварки, создано оборудование и технологии для их широкой практической реализации. С использованием сварочных технологий в последней четверти XX века производилось до половины валового национального продукта промышленно-развитых стран. В последние годы реальный вклад сварки и смежных технологий в современную экономику возрос. Всё большее значение в качестве конструкционных материалов приобретают сплавы алюминия, титана, пластмассы, композиты. f

Однако по прогнозам российских и зарубежных учёных, в обозримом будущем будет доминировать сталь. Создание высокопрочных низколегированных сталей без сомнения будет этому способствовать. По прогнозу Международного института стали к 2005 году мировое производство стали превысит 800 млн. тонн. Это вызовет развитие рынка сварочной техники и материалов.

Среди многочисленных сварочных процессов преобладающей остаётся дуговая сварка, а среди дуговых способов - ручная дуговая сварка покрытыми электродами. В этой связи объём производства и потребления электродов для ручной дуговой сварки является доминирующим по сравнению с другими сварочными материалами. На сегодняшний день из 350 существующих марок сварочных электродов производится около 120. Это объясняется дороговизной технической документации и сырьевых компонентов. Что же касается создания новых марок электродов, то их единицы. В основном, это разработки на базе электродов марок АНО-4, АНО-6, ОЗС-4, МР-3 и др.

Изменения в сфере распределения сырья способствовали повышению роли экономических факторов и, как одно из следствий этого, оказались востребованными региональные источники сырья. Процесс вовлечения в< производство сварочных материалов регионального минерального сырья идёт по всей России»

Актуальность темы. В настоящий момент российские производители сварочных покрытых металлических электродов испытывают хронический дефицит основных сырьевых материалов, входящих в состав электродных покрытий общего назначения. Это рутиловый и ильменитовый концентраты (шлакообразующие), ферромарганец (раскислитель, легирующий).Поставщики данного сырья во многом определяют ценовую политику в электродном производстве.

В связи с резким ростом цен на рутил, поставляемый с Украины, и ферромарганец, поставляемый с Украины и Грузии, а также обострившейся конкуренцией среди производителей электродов, существенный инте-терес представляют изыскания возможности использования других минералов, которые по своим функциональным свойствам могли бы быть применены в качестве шлакообразующих компонентов и раскислителей в электродном покрытии.

В этом плане существенный интерес представляет отечественный вол-ластонитовый минерал как в чистом виде, так и в композиции с ильме-нитовым концентратом.

Между тем, проведенный анализ литературных данных показал, что в отечественной практике электродного производства практически отсутствуют систематические сведения о промышленном применении волласто-нитовых и ильменит-волластонитовых минералов в качестве шлакообразующих компонентов электродных покрытий.

Это обуславливает актуальность и важность проведения комплексных исследований по выявлению возможности использования волластонитовых и ильменит-волластонитовых минералов отечественных месторождений в качестве основных шлакообразующих компонентов электродных покрытий.

Цель работы. Разработать состав и технические условия (ТУ) на про мышленное изготовление электродов типа Э46-Э50А для ручной дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей с использованием покрытий на основе отечественных волластонитовых и ильменит-волластонитовых концентратов взамен импортного рутилового концентрата.

Методы исследования. Исследования разработанных электродов выполнялись в соответствии с требованиями ГОСТ 9466 - 75 в части; проверки сварочно-технологических свойств электродов, механических: свойств металла шва и химического состава наплавленного металла. Научная новизна.

1. Впервые теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность замены рутилового концентрата на волластонитовый и иль-менит-волластонитовый концентраты для электродных покрытий.

2. Установлено, что основные физические свойства многокомпонентных шлаковых систем - температура плавления, вязкость, поверхностное натяжение, электропроводность - связаны с аналогичными свойствами оксидов, входящих в эти системы, линейной зависимостью.

Определены коэффициенты корреляции между свойствами отдельных оксидов и свойствами шлаковых систем в целом.

3. На основании установленных зависимостей между свойствами оксидов и свойствами шлаковых систем разработана математическая модель, позволяющая обосновать состав электродных покрытий на основе воллас-тонитовой и ильменит-волластонитовой композиций в качестве шлакообразующих компонентов.

Практическая ценность.

1. Разработан расчётно-экспериментальный метод, позволяющий оценить состав шихты на основе волластонитовой и ильменит-волластонито-вой композиций, обеспечивающих требуемые физико-металлургические свойства шлаковой системы.

2. На уровне изобретений (Положительные решения №2002120978/02 (022031) от 31.07.2002, №2002121166/02 (022270) от 05.08.2002,

2002100516 от 08.01.2002) разработаны новые составы электродных покрытий < с использованием в шихте отечественных волластонитовых и ильменит-волластонитовых концентратов вместо дефицитного и дорогостоящего импортного рутилового концентрата.

3. Опытным путём дана оценка сварочно-технологическим свойствам (СТС) электродов с разработанными и освоенными в производстве составами покрытий на основе волластонитонитовой и ильменит-волластонитовой композиций. Показана удовлетворительная корреляция между результатами теоретических исследований и практических испытаний.

4. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований разработаны три новые марки электродов типа Э46, и одна марка, соответствующая типу Э5 0А, а также технические условия (ТУ1272-048-07511608-2001, ТУ1272-052-07511608-2002, ТУ1272-001-27083818-2003) на их изготовление. Промышленное производство электродов новых марок в 2002-2004 г.г. освоено на ФГУП „Бийский олеумный завод". Себестоимость изготовления электродов с разработанными составами покрытий снизилась в среднем на 20 % по сравнению с электродами с обмазкой из импортного рутилового концентрата.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Результаты анализа диаграмм состояния оксидных систем и выбор основных шлакообразующих компонентов и их концентрационных соотношений для волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций.

2. Математическая модель оценки температуры плавления, вязкости, поверхностного натяжения, электропроводности шлаковой системы вол-ластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций по исходным значениям этих же свойств для чистых оксидов, входящих в состав композиций.

3. Расчётные уравнения для оценки и анализа базового состава композиций по основным оксидам (SiC>2, ТЮг> CaO, MgO, А1203, MnO, FeO).

4. Результаты экспериментальных исследований сварочно- технологических свойств электродов с разработанными составами покрытий.

5. Составы электродных покрытий и технические условия на изготовление электродов для ручной дуговой сварки: углеродистых и низколегированных конструкционных сталей.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на научно-методическом Совете механико-технологического факультета АлтГТУ, 2-ой межрегиональной научно-практической * конференции "Ресурсосберегающие технологии в машиностроении" (г.

Бийск, 2002); международной научно-практической конференции "Проблемы и перспективы развития литейного, сварочного и кузнечно-штамповочного. производств" (г. Барнаул, 2002); Ассоциации "Электрод" стран членов СНГ, "Сварочные материалы. Разработка. Производство. Оборудование. Качество."(г. Череповец, 2003).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ, подано четыре заявки на изобретение, на три из которых принято решение о выдаче патента РФ.

Работа выполнена совместно с кафедрой сварки в Алтайском государственном техническом университете им. И.И.Ползунова и ФГУП „Бийский олеумный завод". Автор считает своим приятным долгом выразить сердечную благодарность за помощь и внимание при выполнении работы кандидату технических наук, профессору Чепрасову Дмитрию Петровичу, а также кандидату технических наук, доценту Петрову Виктору Петровичу ( Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, г. Барнаул).

Автор благодарит работников Бийского олеумного завода Иванова В.И., Чистополову А.С., Зименкова Г.В., Сибирцеву Р.А, Табакаеву Л.Д. за помощь в подготовке и проведении ряда экспериментов, а также активное участие в обсуждении результатов работы.

Автор также признателен коллективу, в котором он работает за доброжелательное к нему отношение.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Приведено описание состояния основной компонентной (сырьевой) базы для электродов общего назначения. Показано, что перспективными являются отечественные минералы для создания электродного покрытия, такие как волластонит, ильменит, ферросиликомарганец, взамен импортного рутилового концентрата и ферромарганца.

2. Показано, что основные физические свойства многокомпонентных шлаковых систем, такие как температура плавления, вязкость, поверхностное натяжение, плотность и электропроводность связаны с аналогичными параметрами для оксидов линейной зависимостью. Определены численные значения коэффициентов корреляции.

3. Разработана математическая модель для оценки необходимого количества оксидов в многокомпонентной шлаковой системе при: ее приемлемых физических свойствах.

4. Проведено расчётно-теоретическое обоснование принципиальной возможности создания новых рецептур на основе волластонитовой и ильменит-волластонитовой композиций.

5. Проведенные исследования, на основании принятых теоретических предпосылок, позволили разработать ряд новых составов, соответствующих типу Э46; Э50А и удовлетворяющих требованиям ГОСТ 9466-75.

6. Определены основные сварочно-технологические свойства электродов с обмазкой на основе волластонита и ильменит-волластонита.

7. Разработаны новые марки электродов типа Э46; Э50А для сварки углеродистых и низколегированных сталей АЛТЭЛ, МР-ЗК, БЭЛ-2. По механическим свойствам металла шва и сварочно-технологическим свойствам они не уступают, а по некоторым показателям (коэффициент наплавки, отделимость шлаковой корки) превосходят электроды аналогичного назначения с рутиловым покрытием.

8. Разработаны технические условия (ТУ1272-048-07511608-2001, ТУ1272-052-07511608-2002, ТУ1272-001-27083818-2003) на промышленное изготовление новых марок электродов, производство которых освоено на Федеральном государственном унитарном предприятии "Бийский олеумный завод". В 2002-2003 годах и в первом квартале 2004 г. выпуск этих электродов превысил 2 тысячи тонн. Себестоимость производства данных электродов снизилась на 15-25 % по сравнению с серийно выпускаемой маркой МР-3 с рутиловым покрытием.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Результаты, полученные при теоретическом обосновании и экспериментальных исследованиях вариантов композиций шихты для создания новых марок электродов типа Э46 — Э50А, позволяют отметить следующее:

- с помощью предложенных композиций покрытий для сварочных электродов, автору удалось решить основную задачу — задачу создания новых марок электродов типа Э46; Э50А с использованием отечественного(местного) сырья - волластонита, ильменита, ферросиликома-рганца. Причём, с внедрением этих марок значительно уменьшается себестоимость электродов при сохранении нормальных (приемлемых) сварочно - технологических свойств их и соответствующих требованиям ГОСТ 9466-75.

Расчётная математическая модель определения состава шихты охватывает достаточно широкий круг составов покрытий электродов общего назначения. Однако некоторые положения требуют уточнения с целью расширения области применения этой методики.

Более точные данные по коэффициентам корреляции в интервале температур, а также введение в уравнения коэффициентов корреляции плотности шлаков (кр) и электропроводности (кж) позволят решать систему уравнений с шестью и более неизвестными относительно концентрации оксидов в шлаковой системе.

1. Закс И.А. Электроды для дуговой сварки сталей и никелевых сплавов: Справочное пособие. СПб.: "WELCOME 1996. -384с.

2. Сидлин З.А. Производство сварочных электродов в странах СНГ // Сварочное производство. 2002. №6. С. 47-50.

3. Сварочные электроды в России. Статистический бюллетень.М.: МЦНТИ 2000. Вып. 1. 32с.; 2001. Вып. 2.7с.

4. Игнатченко П.В. Состояние и тенденции развития производства сварочных материалов в странах СНГ // Автоматическая сварка. 1998. №8.1. С. 44-46.

5. Игнатченко П.В., Бугай А.И. Десять лет Ассоциации "Электрод" и анализ состояния производства сварочных материалов в странах СНГ за эти годы//Электродное производство на пороге нового тысячелетия. Череповец: ЧСПЗ. 2000. С. 10-12.

6. Игнатченко П.В., Бугай А.И. Состояние производства сварочных материалов на пороге нового тысячелетия // Дуговая сварка. Материалы и качество на рубеже XXI века. Орёл. 2001. С. 81-83.

7. Казаков В.А. Перспектива развития сварочного производства в России // Сварочное производство. 2001. №1. С. 3-4.

8. Булат А.В. О новых разработках сварочных электродов общего назначения // Состояние и перспективы развития сварочных материалов в странах СНГ. Краснодар. 1998. С. 123-124.

9. Лозовой В.Г. Организация выпуска на заводах России новых ресурсосберегающих марок электродов//Состояние и перспективы развития сварочных материалов в странах СНГ. Краснодар. 1998. С. 131-135.

10. Явдошин И.Р. Новые электроды ИЭС им. Е.О. Патона для сварки конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей // Состояние и перспективы развития сварочных материалов в странах СНГ. Краснодар. 1998. С. 125-126.

11. Мойсов Л.П. (Краснодарский филиал ВНИИ монтажспецстроя). Новые марки сварочных электродов. Сварка. -1992. С. 7-8.

12. Полищук Г.Н. Анализ рынка сырья для производства электродов, проблемы и перспективы // Дуговая сварка. Материалы и качество на рубеже XXI века. Орёл. 2001. С. 165-168.

13. Сидлин З.А. Современные ильменитовые электроды // Сварочное производство. 2002. №1. с. 33-38.

14. Шумяков В.И., Трефинов В.А., Веремеенко В.В., Трахтенгерц В.Л. Научные основы разработки и характеристики свойств электродов "ЭЛУР"

15. Дуговая сварка. Материалы и качество на рубеже XXI века. Орёл. 2001. С. 22-24.

16. Бурылёв Б.П. Расчётные и экспериментальные методы исследования физико-химических свойств материалов для сварки сталей плавлением // 1-я международная конференция. Краснодар. 1998. С. 47-49.

17. Ерохин А.А. Физико химические свойства сварочных шлаков и их влияние на процесс сварки // Металлург. №5(89). 1937. С. 82 - 92.

18. Багрянский К.В., Добротина З.А., Хренов К.К. Теория сварочных процессов. Изд-во. «Выща школа», 1976. 424с.

19. Бак Т. Действия фтористого кальция на шлаки // Физическая химия сталеварения. М.: 1963. С. 141 144,

20. Бережной А.С. Многокомпонентные системы окислов. Киев. Наукова думка. 1970. 542с.

21. Есин О.А., Гельд П.В. Физическая химия пирометаллургических процессов. М.: Металлургиздат. 1962. Ч. 1 -2.

22. Якобашвили С.Б. Поверхностные свойства сварочных флюсов и шлаков Киев. Техника. 1970. 208с.

23. Петров Г.Л. Сварочные материалы. Л., Машиностроение. 1972. 280с.

24. Тарлинский В.Д., Яценко В.П., Абрашин А.В., Васильев В.Л. Влияние вязкости шлаков на сварочно технологические свойства электродов // Сварочное производство. 1980. №9. С. 21 - 22.

25. Мадей К. Физико -химические свойства сварочных шлаков порошковых проволок // Металлургические и технологические проблемы сварки порошковой проволокой. Киев. Наукова думка. 1986. С. 78 83.

26. Воронский А.В., Петров Г.Л. Вязкость шлаков электродных покрытий основного типа // Экспресс-информация: Сварочные работы в энергетическом строительстве. 1981. Вып.11. С. 10 16.

27. Курланов С.А., Потапов Н.Н., Натанов О.Б. Взаимосвязь физических и сварочно-технологических свойств флюсов для сварки низколегированных сталей // Сварочное производство. 1991. №8. С. 18 20.

28. Динамическая вязкость расплавов флюсов ЭШП / О.Н. Романов, В.Я. Кошухарь, И.А. Новохатский, В.Г. Скрябин // Известия вузов. Чёрная металлургия. 1996. №5. С. 18-23.

29. Мойсов Л.П., Бурылёв Б.П. Расчёт свойств металлических и шлаковых систем при разработке сварочных материалов для дуговой сварки // Сварочное производство. 1997. №6. С. 18-20.

30. Подгаецкий В.В., Кузьменко В.Г. Сварочные шлаки. Киев. Наукова думка. 1988. 254с.

31. Мойсов Л.П., Бурылёв Б.П. Разработка шлаковой системы электродов общего назначения // Сварочное производство. 1993. №4. С. 6 — 7.

32. Мойсов Л.П., Бурылёв Б.П. Физико-химические основы создания новых материалов. Ростов-на-Дону: Изд-во Ростовского университета. 1993.118с.

33. Аппен А.А. Опыт классификации компонентов по их влиянию на поверхностное натяжение силикатных расплавов // Журнал физической химии. Т. 26. Вып. 10. 1952.

34. Макаренко В.Д., Палий Р.В., Прохоров Н.Н. Вязкость шлаков электродных покрытий основного вида // Сварочное производство. 2002. №11. С. 17 -22.

35. Физико — химические свойства окислов: Справочник / Под ред. Г.В. Самсонова. М:. Металлургия. 1978. 472с.

36. Бурылёв Б.П., Мойсов Л.П., Лпатев Д.М. Измерение и расчёт температур плавления сварочных шлаков // Сварочное производство. 2002. №2. С. 16-21.

37. Никитин Ю.П., Карпачёв В .Т., Сафонников А.Н. Поверхностные свойства расплавов на основе CaF2 // Докл. АН СССР. 1969. 148. №1. С. 160 — 161.

38. Попель С.И., Есин О. Поверхностное натяжение простейших оксидных систем // Журнал физ. химия. 1956. 30. Вып.6. С. 1193 - 1201.

39. Колисных В.Н. Измерение электропроводности флюсов в интервалетемператур 1300 2300°С // Автомат, сварка. 1964. №4. С. 10 - 14.

40. Колисных В.Н. Удельная электропроводность некоторых флюсов для электрошлакового переплава // Автомат, сварка. 1965. №7. С. 74 75.

41. Подгаецкий В.В.,Герасименко JI.A. Новые данные об электропроводности флюсов // Автомат, сварка. 1960. №10. С. 93 95.

42. Bockris J.O.M., Kitchener J.A., Ignatowich S., Tomlinson Y.W. The elektri-cal conductivity of silicate melts system containing Ca, Mn and A1 // Diccuss. Faraday Soc. 1948. №4. p. 265 - 281.

43. Richardson F.D. Oxide slags a survey of our presents knowledge // The physical chemistry of steelmaking. New York, London, Edicot House1. Dedham, 1955. p. 55 62.

44. Подгаецкий B.B., Люборец И.И. Сварочные флюсы. Киев. Техника. 1984. 167с.

45. Мазель А.Г. Технологические свойства электросварочной дуги. Машиностроение. 1969. 178с.

46. Shepherd and Mority, Symposium on the Welding of Iron and Steel. VoLII. 1935.

47. Демянцевич В.П. Металлургические и технологические основы дуговой сварки. М.-Л., Машгиз. 1962. 296с.

48. Белов Ю.М., Ранцев А.А. О выборе путей улучшения повторного зажигания дуги//Электродное производство на пороге нового тысячелетия. С.-Петербург. 2000. С. 120- 123.

49. Бурылёв,Б.П., Лаптев Д.М., Мойсов Л.П. К расчёту вязкости шлаковых расплавов // Сварочное производство. 1999. №10. С. 8 11.

50. Шлепаков В.Н., Наумейко С.М. Расчёт вязкости многокомпонентных шлаковых систем порошковых проволок//Автоматическая сварка. 2003. №5. С. 33-35.

51. Мойсов Л.П. Использование современных достижений теории расплаbob для прогнозирования свойств сварочных материалов//Дуговая сварка. Материалы и качество на рубеже XXI века. Орёл. 2001. С. 77-80.

52. Кретов А.И., Бурылёв Б.П., Чернышев Г.Г. Кремнемарганцевосстанови-тельный процесс при сварке электродами с покрытием на основе диоксида титана // Сварочное производство. 1982. №10. С. 3 — 5.

53. Диаграммы состояния силикатных систем. Справочник / Н.А. Торопов,

54. B.П. Барзаковский, В.В. Лапин, И.Н. Курцева, А.И. Бойкова.- Л:. Наука, 1969 (вып.1); 1972(вып.З); 1974(вып.4).

55. Минералы. Диаграммы фазовых равновесий. Справочник. Т. 1 и 2. — М:. Наука. 1974.

56. Атлас шлаков. Справочное изд. / Пер. с нем. М:. Металлургия. 1985.

57. Брусницын Ю.Д., Брусницын М.Ю. Использование диаграмм фазовых равновесий неметаллических систем для диагностики и разработки сварочных материалов. ЦНИИКМ, Санкт-Петербург. 2000.41с.

58. Бороненков В.Н., Шалимов М.П., Шумяков В.И., Зубов А.Е. Разработка программного обеспечения для расчёта состава покрытия электрода// Дуговая сварка. Материалы и качество на рубеже XXI века. Орёл. 2001.1. C. 107.

59. Электроды покрытые металлические марки МИТ 2. Технические условия. ТУ 36 - 2632 - 84.

60. Электроды покрытые металлические Кубань 2. Технические условия. ТУ 1272 - 009 - 01411389 - 95.

61. Гарник И.И., Пиолунковский Г.М. Производство металлических электродов. М.: Металлургия. 1975. 119с.

62. Тархов Н.А., Сидлин З.А., Рахманов А.Д. Производство металлических электродов. М.: Высш. шк. 1986.288с.

63. Технологический регламент по производству электродов сварочных TP 075 11608-14-99.

64. Взрывчатые вещества, пиротехника, средства инициирования в после военный период: Люди, наука, производство. М.: СПб. Изд. „Гуманистика". 2001.928с.

65. Крюковский Н.Н. Производство электродов для дуговой сварки. М.: „Машгиз". 1956.277с.

66. Благовещенская В.В., Гоголобов Б. А., Строгова В .Я. Технология изготовления электродов для дуговой сварки. Машиностроение. 1966.146с.

67. Чижиков С.Н. // СтройПрофиль. 2001. № 10. С. 38.

68. Кравченко С.В. О возможности расчётной оценки физико-химических свойств шлаковых систем и их химического состава//Сварочные материалы. Разработка. Производство. Оборудование. Качество. Череповец. 3-6 июня, 2003. С. 41-51.

69. Астахов А.В. Курс физики. T.l. М., Изд-во наука. 1977.384с.

70. Химическая энциклопедия Т. 2, Изд-во „Советская энциклопедия", М., 1990.

71. Химическая энциклопедия Т. 4, Изд-во „Большая российская энциклопедия М., 1995.

72. Кравченко С.В., Чистополова А.С. Определение плотности жидкого стекла при растворении силикат-глыбы в электродном производстве//Сварочное производство. 2002. №6. С. 29 30.

73. Сидлин З.А. К вопросу оценки сварочно-технологических свойств покрытых металлических электродов//Электродное производство на пороге нового тысячелетия. С.-Петербург. 22-26 мая, 2000г. С. 68-69.

74. Кравченко С.В. Разработка сварочных электродов общего назначения типа Э46 на недефицитном сырье // Ресурсосберегающие технологии в машиностроении. Материалы 2-ой межрегиональной; научно- практической конференции. Бийск. 2002. С. 103-104.

75. Жуков Ю.Н., Кравченко С.В., Иванов В.И. Новые марки сварочных электродов общего назначения//Сварочное производство. 2003.№7. С. 3940.

76. Ворновицкий И.Н. Управление качеством сварочных электродов в про цессе их изготовления. М.: 2001.110с.

77. Ворновицкий И.Н. Электроды с железным порошком в покрытии. М:. 2000. 77с.1. Утрепждаю1. Глщ^ bhL инженереумный завод1. Жуков Ю.Н. 2003г.1. АКТ № 1внедрения результатов научно исследовательских и технологических работ от 27.10.2003г.

78. В процессе внедрения выполнены следующие работы: Разработаны технические условия ТУ 1272 052 - 07511608 - 2002 на изготовление электродов марки БЭЛ - 2 типа Э-46 по ГОСТ 9467 - 75, внесены изменения в технологический регламент TP 07511608 - 14 — 99.4О.

79. УТВЕРЖДАЮ: op ООО «Минерал-Сервис»1. Насретдинов И.Р. »2004г.1. АКТ № 3внедрения результатов научно-исследовательских и технологических работ от 18.03.2004г.

80. В процессе внедрения выполнены следующие работы: Разработаны технические условия на изготовление электродов марки АЛТЭЛ по ТУ 1272001-27083818-2003.

81. Представители Представитель1. ООО «Минерал-Сервис» БОЗ1. Антончик Л.И.ilenf Чесноков А.П.

82. ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «РОССИЙСКИЙ РЕЧНОЙ РЕГИСТР»1. Форм* РР-12.11. СВИДЕТЕЛЬСТВО О ПРИЗНАНИИ

83. Форма наблюдения техническое наблюдение инспектора.

84. Настоящее Свидетельство действительно до 05.08.2005 г.0508.2003 г. №0212-5.41. Генеральный директор1. Н.А.Ефремов2 6 НОЯ 2003 Форма № 01ИЗ-200Э

85. РОССИЙСКОЕ АГЕНТСТВО л т n г mm по

86. ПО ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ отдел р02.1. РОСПАТЕНТ)(74)

87. J ФЕДЕРАЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ ПРОМЫШЛЕННОЙ СОБСТВЕННОСТИ ---

88. Бережковская наб., 30, корп. 1, Москва, Г-59, ГСП-5, 123995 I 659315, Алтайский край, г.Бийск, I

89. Телефон 240 60 15. Телекс 114818 ПДЧ. Факс 243 33 37 фГУП «БИЙСКИЙ ОЛеуМНЫЙ ЗавОД»,

90. На№ 18-65980Т 14.10.2003 БПРиНТИ

91. Наш № 2002120978/02(022031)

92. При переписке просим ссылаться на номер заявки и I Iсообщить дату получения данной корреспонденции II

93. РЕШЕНИЕ О ВЫДАЧЕ ПАТЕНТА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

94. Заявка № 2002120978/02(022031) (22) Дата подачи заявки 31.07.2002 (24) Дата начала отсчета срока действия патента 31.07.2002

95. Дата перевода международной заявки на национальную фазу

96. ПРИОРИТЕТ УСТАНОВЛЕН ПО ДАТЕ

97. Номер (32) Дата подачи (33) Код Пунктпервой(ых) заявки(ок) " первой(ых) заявки(ок) страны формулы1. 2. 3.

98. Заявка №РСТ/ (96) Заявка № ЕА

99. Номер публикации и дата публикации заявки РСТ

100. Автор(ы) Жуков Ю.Н., Иванов В.И., Антипин С.А., Кравченко С.В., Сибирцева Р.А., RU

101. Патентообладатель(и) ФГУП «БИЙСКИЙ ОЛеуМНЫЙ завод», RUIуказать код страны)51. МПК7 В23К 35/365

102. Название изобретения Состав электродного покрытиясм. на оборот01

103. Адрес для переписки с патентообладателем или его представителем, который будет опубликован вофициальном бюллетене □

104. ЕЭ указан на лицевой стороне бланка решения

105. Адрес для направления патента □1.указан на лицевой стороне решения □ указан в графе «Адрес для переписки с патентообладателем.»

106. Бережковская наб., 30, корп. 1, Москва, Г-59, ГСП-5, 123995 I 656099, АлтаЙСКИЙ Край, Г.Барнаул, Телефон 240 60 15. Телекс 1148.8 ПДЧ. Факс 243 33 37 Ленина> 46> АЛгГТУ, ОИ/7£1. На№ -от

107. Наш № 2002121166/02(022270)

108. При переписке просим ссылаться на номер заявки и сообщить дату получения данной корреспонденции1.• J1. РЕШЕНИЕ О ВЫДАЧЕ1. ПАТЕНТА НА ИЗОБРЕТЕНИЕ

109. Заявка № 2002121166/02(022270) (22) Дата подачи заявки 05.08.2002 (24) Дата начала отсчета срока действия патента 05.08.2002 (85) Дата перевода международной заявки на национальную фазу

110. ПРИОРИТЕТ УСТАНОВЛЕН ПО ДАТЕ

111. Номер (32) Дата подачи (33) Код Пунктпервой(ых) заявки(ок) первой(ых) заявки(ок) страны формулы1. 2. 3.

112. Заявка МгРСТ/ (96) Заявка № ЕА

113. Номер публикации и дата публикации заявки РСТ

114. Автор(ы) Чепрасов Д.П., Кравченко С.В., Ананьин А.А., Петров В.П., RU

115. Патентообладатель(и) Алтайский государственный технический университет им.И.И.Ползунова (АлгГТУ), RUуказать код страны)51. МПК 7 В23К 35/365

116. Название изобретения Покрытие электрода для сваркисм. на обороте)01 1 . . . . Алт.Гт Вхолпший

117. Адрес для переписки с патентообладателем или его представителем, который будет опубликован вофициальном бюллетене.

118. И указан на лицевой стороне бланка решения "•■;■-/,.

119. Адрес для направления патента □ '

120. Е. указан на лицевой стороне решенияуказан в графе «Адрес для переписки с патентообладателем.»