Контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов
Описан производственный опыт по выработке требований к анализу гранулометрического состава материалов, применяемых в электродных покрытиях. Отмечена важность выбора метода анализа и применяемого оборудования. Сделан вывод о необходимости унификации методик анализа у изготовителей материалов и постав...
Saved in:
| Date: | 2017 |
|---|---|
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2017
|
| Series: | Автоматическая сварка |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147909 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов / З.А. Сидлин // Автоматическая сварка. — 2017. — № 1 (760). — С. 60-63. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-147909 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1479092025-02-09T13:28:19Z Контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов Контроль гранулометричного складу порошків, що застосовуються у виробництві зварювальних матеріалів Control of granulometric composition of powders applied in manufacture of welding consumables Сидлин, З.А. Производственный раздел Описан производственный опыт по выработке требований к анализу гранулометрического состава материалов, применяемых в электродных покрытиях. Отмечена важность выбора метода анализа и применяемого оборудования. Сделан вывод о необходимости унификации методик анализа у изготовителей материалов и поставщиков порошков. Описано виробничий досвід по встановленню вимог до аналізу гранулометричного складу матеріалів, що застосовуються в електродних покриттях. Відзначено важливість вибору методу аналізу і обладнання, що застосовується. Зроблено висновок про необхідність уніфікації методик аналізу у виробників матеріалів і постачальників порошків. The industrial experience on development of requirements to the analysis of granulometric composition of consumables, applied in the electrode coatings was described. The importance of selecting the method of analysis and the applied equipment was noted. The conclusion on importance of unification of analysis procedures at the manufacturers of consumables and suppliers of powders was made. 2017 Article Контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов / З.А. Сидлин // Автоматическая сварка. — 2017. — № 1 (760). — С. 60-63. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 0005-111X DOI: https://doi.org/10.15407/as2017.01.09 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147909 621.791.75.042 ru Автоматическая сварка application/pdf Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Производственный раздел Производственный раздел |
| spellingShingle |
Производственный раздел Производственный раздел Сидлин, З.А. Контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов Автоматическая сварка |
| description |
Описан производственный опыт по выработке требований к анализу гранулометрического состава материалов, применяемых в электродных покрытиях. Отмечена важность выбора метода анализа и применяемого оборудования. Сделан вывод о необходимости унификации методик анализа у изготовителей материалов и поставщиков порошков. |
| format |
Article |
| author |
Сидлин, З.А. |
| author_facet |
Сидлин, З.А. |
| author_sort |
Сидлин, З.А. |
| title |
Контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов |
| title_short |
Контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов |
| title_full |
Контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов |
| title_fullStr |
Контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов |
| title_full_unstemmed |
Контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов |
| title_sort |
контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| publishDate |
2017 |
| topic_facet |
Производственный раздел |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/147909 |
| citation_txt |
Контроль гранулометрического состава порошков, применяемых в производстве сварочных материалов / З.А. Сидлин // Автоматическая сварка. — 2017. — № 1 (760). — С. 60-63. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| series |
Автоматическая сварка |
| work_keys_str_mv |
AT sidlinza kontrolʹgranulometričeskogosostavaporoškovprimenâemyhvproizvodstvesvaročnyhmaterialov AT sidlinza kontrolʹgranulometričnogoskladuporoškívŝozastosovuûtʹsâuvirobnictvízvarûvalʹnihmateríalív AT sidlinza controlofgranulometriccompositionofpowdersappliedinmanufactureofweldingconsumables |
| first_indexed |
2025-11-26T05:08:42Z |
| last_indexed |
2025-11-26T05:08:42Z |
| _version_ |
1849828294609862656 |
| fulltext |
Р С Р
60 С С Р
УДК 621.791.75.042
Контроль гранУлоМетричесКого состаВа порошКоВ,
приМеняеМых В произВоДстВе
сВарочных МатериалоВ
З. А. СИДЛИН
ооо «техпроМ». 107996, г. Москва, ул. гиляровского, 57, рФ. E-mail: techprom-ru@yandex.ru
описан производственный опыт по выработке требований к анализу гранулометрического состава материалов, приме-
няемых в электродных покрытиях. отмечена важность выбора метода анализа и применяемого оборудования. сделан
вывод о необходимости унификации методик анализа у изготовителей материалов и поставщиков порошков.
Библиогр. 8, табл. 3.
К л ю ч е в ы е с л о в а : дуговая сварка, покрытые электроды, производство электродов, сухая шихта, порошки, гра-
нулометрический состав, контроль
Усиливающаяся конкуренция с ведущими ми-
ровыми продуцентами сварочных материалов
предъявляет все возрастающие требования к ста-
бильности технологического процесса их изготов-
ления, что, в свою очередь, диктует рост требова-
ний к достоверности данных о характеристиках
применяемых компонентов. растут и требования
к экспрессности получения данных. сказанное,
разумеется, относится и к гранулометрическому
составу компонентов.
известно, что гранулометрический состав ком-
понентов сухой шихты — важнейший и часто
определяющий фактор технологичности элект-
родов при изготовлении и применении. рацио-
нальные требования к нему должны учитывать
способность рудоминеральных компонентов при
их перемешивании с жидким стеклом обеспе-
чивать получение обмазочных масс с необходи-
мыми свойствами; химическую активность ряда
металлов и ферросплавов в среде жидкого стек-
ла; различия в крупности различных металлов и
ферросплавов, предназначенных для легирования
наплавленного металла и/или раскисления рас-
плавленного металла [1]. при этом фирменные
требования к гранулометрическому составу долж-
ны базироваться на достоверных фактических
данных и учитывать специфические технологиче-
ские особенности конкретного предприятия.
В отделе иэс им. е. о. патона, созданном и
в течение многих лет возглавляемом докт. техн.
наук и. К. походней, выполнено множество ис-
следовательских и практических работ, посвя-
щенных технологическим вопросам технологии
производства сварочных материалов. разумеется,
не обойдены и проблемы, связанные с грануломе-
трией порошков, рассмотренные, в частности, в
работе [2]. однако в этих работах не освещались
методики анализа крупности материалов. До по-
следнего времени производители сварочных мате-
риалов на территории бывшего советского сою-
за осуществляли дробление, размол и подготовку
компонентов электродных покрытый и порошко-
вых проволок в собственных дробильно-размоль-
ных отделениях.
переход к получению компонентов в виде го-
товых порошков требует не только четкой форму-
лировки требований потребителя к их грануля-
ции, но и унификации или согласования методик
определения размеров частиц с поставщиком. Де-
ликатность проблемы заключается в том, что гра-
нулометрический состав часто является «ноу-хау»
изготовителей сварочных материалов. В тех же
случаях, когда в технической литературе приведе-
ны данные по крупности различных материалов,
они представлены, как правило, в общем виде.
так, в работе [3] отмечено, что количество мате-
риала на ситах 045, 0355 и верхний предел грану-
ляции минералов в «тазике» сито 005 (по гост
6613) является ориентировочным. В работе [4]
указано, что ситовой анализ проводят, главным
образом, при наладке режимов размола, а приво-
димые данные по гранулометрическому составу
приблизительны. иногда указания о требованиях
к крупности подготовленных к применению ком-
понентов можно встретить в отраслевой докумен-
тации ограниченного пользования.
отдельными электродными предприятиями на-
коплен значительный опыт и статистика, на осно-
вании которых выработаны требования по грану-
лометрическому составу различных материалов,
используемых в качестве компонентов электрод-
ных покрытий. наиболее известны из них дан-
ные Московского опытного сварочного завода
(Мосз), являющиеся основой норм многих оте-
чественных предприятий [1]. особо отмечено, что © з. а. сидлин, 2017
Р С Р
61 С С Р
на каждом электродном предприятии требования
к гранулометрическому составу необходимо кон-
кретизировать с учетом специфики производства.
Уточним, что такая специфика, кроме учета но-
менклатуры выпускаемых электродов, их типораз-
мерного ряда, физической природы используемых
компонентов и их номенклатуры, конструктивных
особенностей и возможностей основного техно-
логического оборудования, характеристик связу-
ющего и пр. должна учитывать и характеристики
испытательного оборудования, используемого для
определения гранулометрического состава. Ведь
фактически точность ситового анализа определя-
ется качеством фракционирования и точностью
сит, а его достоверность — еще и качеством отбо-
ра проб и тщательностью проведения.
Данные Мосз справедливы при проведении
ситового анализа на приборе модели 029 (ос-
новные технические характеристики: число ко-
лебаний сит 300 об/мин, число ударов ударника
180 уд/мин), где материал в полуавтоматическом
режиме просеивают через систему вращающих-
ся и встряхиваемых сит. Другой распространен-
ный прибор модели 01412 — электромагнитный
вибратор с частотой колебаний сит 50, с–1, при
амплитуде 0,1...1,0 мм. У вибростенда пэ 6700,
используемого одним из поставщиков готовых по-
рошков (табл. 1, с), число колебаний составляет
12...25 гц при амплитуде 0,25...4,00 мм. принцип
действия прибора — придание возвратно-посту-
пательных колебаний в вертикальной плоскости
закрепленным на рабочем столе ситам.
Т а б л и ц а 1 . Результаты определения гранулометрического состава материалов с использованием различной аппа-
ратуры. Остаток на ситах (в % от массы исходной пробы)
номер
п/п
наименование материала, модель
прибора
ин-
декс
пред-
прия-
тия
номера сит по гост 6613–86
0315 02 016 01 0063 005 -005
1
Ферробор, пэ6700 с 0 н.д. н.д. н.д. 91,5 7,6 0,9
(029) а 0,6 13,8 10,6 24,2 11,8 8,6 30,0
(029) В 0 22,44 0,57 28,27 15,93 7,36 24,58
01412 а 0 22,16 8,53 23,40 15,52 7,70 22,68
2
Марганец металлический пэ6700 с 0 н.д. н.д. н.д. 84,5 11,7 3,8
(029) а 0 17,2 12,6 22,6 8,0 5,0 33,6
(029) В 0 17,09 0,95 29,31 16,76 9,09 27,22
01412 а 0 14,53 8,78 26,18 14,30 12,1 24,16
3
Феррониобий, пэ6700 с 0 н.д. н.д. н.д. 78,2 9,9 11,89
(029) а 0 7,8 8,6 25,2 11,2 8,2 37,6
(029) В 0 9,38 0,68 28,92 20,22 12,10 28,69
01412 а 0 8,78 6,11 25,78 19,31 13,64 25,59
4
Ферромарганец, пэ6700 с 0 н.д. н.д. н.д. 85,37 10,62 4,01
(029) а 0,2 11,6 10,4 22,0 9,6 9,2 37,0
(029) В 0 20,48 1,53 26,35 14,80 10,54 24,58
01412 а 0 18,33 0,37 64,62 10,54 5,54 0,15
5
Ферросилиций, пэ6700 с 0 н.д. н.д. н.д. 81,4 13,4 5,2
(029) а 0 20,2 12,2 23,4 8,2 5,0 30,2
(029) В 0 22,34 0,36 28,22 15,56 6,78 25,97
01412 а 0 20,02 8,43 23,33 14,59 8,49 24,38
6
Ферротитан, пэ6700 с 0 н.д. н.д. н.д. 75,38 14,97 9,65
(029) а 3,6 22,6 12,4 22,4 8,0 5,8 24,6
(029) В 2,69 21,63 7,45 20,74 16,63 8,20 22,46
01412 а 1,42 20,06 8,09 23,72 16,42 10,88 19,45
7
Феррохром пэ6700 с 0 н.д. н.д. н.д. 81,85 13,49 4,66
(029) а 4,6 22,4 9,6 19,0 7,8 6,4 28,8
(029) В 2,75 21,40 6,07 17,22 14,15 8,13 29,1
01412 а 1,12 21,98 6,59 19,73 12,92 10,75 25,82
8
хром металлический пэ6700 с 0,06 н.д. н.д. н.д. 90,3 3,3 6,34
(029) а 1,3 23,6 13,6 26,8 8,4 5,2 20,2
(029) В 3,08 26,99 7,43 27,87 14,26 5,13 13,45
01412 а 2,52 27,90 10,40 27,70 12,79 5,40 11,56
Примечание: н.д. – нет данных.
Р С Р
62 С С Р
неудивительно, что при контроле одних и тех
же партий порошков различных материалов с ис-
пользованием различной аппаратуры и результа-
ты различны (табл. 1). при этом определения на
приборах модели 029 проводили на двух разных
предприятиях (табл. 1, а и В), получив сходные
результаты. разницу данных по ситу 016 в этом
случае можно отнести на точность сеток, на чем
остановимся ниже.
В табл. 1 приведены данные по контролю оте-
чественных материалов, но аналогичные схожие
результаты получены при контроле на прибо-
ре модели 029 на предприятиях а и В порошков
шведской фирмы Мрт (табл. 2).
Уместно отметить, что в отраслевой техноло-
гической документации, да и в большинстве стан-
дартов не указывают типы и модели приборов для
ситового анализа. Более точное управление тех-
нологическими процессами в электродном про-
изводстве требует получение данных также о гра-
нулометрическом составе той части порошков,
которые имеют размеры менее 50 мкм, не опре-
деляемые обычными вибрационными методами.
объясняется это тем, что для частиц таких разме-
ров силы адгезии и когезии сравнимы с их массой,
резко возрастая при дальнейшем уменьшении раз-
меров. это ведет к слипанию частиц, забиванию
ячеек сит, препятствию рассеву и к получению не-
достоверных данных [5]. расширяет возможности
анализа гранулометрического состава порошков
сухим методом способ электростатического рас-
сева, реализованный, например, в отечественных
приборах элса-М и гран [6].
одним из наиболее совершенных является
оборудование фирмы «Fritch» (Фрг), надежно за-
рекомендовавшее себя в многолетней практике.
например, вибрационный грохот Analysett 3 с вер-
тикальным движением высококачественных ана-
литических сит обеспечивает измерение частиц в
диапазоне от 63 мм до 20 мкм. лазерные дифрак-
ционные измерители серии Analysett 22, исполь-
зующие физический принцип флуктуации элек-
тромагнитных волн, обеспечивают возможность
измерения частиц от 0,1 мкм, причем модель
Analysett 22 NanoTek одновременно распознает и
форму частиц. программное обеспечение авто-
рассев позволяет проводить автоматическую об-
работку результатов, в том числе графическое изо-
бражение, расчет статистических величин, расчет
значений, ведение банка данных [7]. К сожале-
нию, до настоящего времени российские предпри-
ятия не располагают подобным оборудованием.
Металлические сетки, используемые для рас-
сева материалов, поставляют по стандартам гост
2715 «сетки металлические проволочные. типы,
основные параметры и размеры» и гост 6613
«сетки проволочные тканые с квадратными ячей-
ками». Для контроля гранулометрического соста-
ва в электродном производстве используют, в ос-
новном, сетки по гост 6613, изготавливаемые из
цветных металлов и сплавов. систематизация се-
ток для сварочного производства была проведена
авторами работы [8].
В кратком виде сетки обозначаются номером,
соответствующим размеру стороны ячейки в све-
ту в мм. сокращенную запись для ячеек менее
1,0 мм производят без запятой, отделяющей це-
лую часть от дробной, и опускают нули после зна-
чащих цифр. например, сетку с размером ячейки
в свету 0,315 мм обозначают номером 0315, а сет-
ку с размером ячейки в свету 0,100 мм — номером
01. ранее в ссср, да и теперь в ряде стран номер
сетки обозначал количество ячеек, приходящихся
на 1 линейный дюйм (меш). В зависимости от но-
Т а б л и ц а 2 . Результаты ситового анализа порошков различных материалов
номер
п/п
наименование
материала
индекс
предприятия
номера сит по гост 6613–86
0315 02 016 01 0063 005 -005
1 Феррониобий
а - 26,50 5,58 28,47 14,57 6,64 20,13
В - 24,20 12,5 24,0 12,2 3,9 21,9
2 Феррохром
а 0,06 1,52 12,68 46,81 20,90 6,63 11,27
В - 0,6 13,7 55,7 15,1 3,5 11,1
3 никель
а 0,08 0,55 0,95 90,75 4,55 1,24 1,82
В - 0,6 1,8 93,7 1,7 1,2 0
Т а б л и ц а 3 . Результаты ситового анализа порошков фирмы МРТ
номер
сетки
номинальные
стороны ячейки,
мкм
точность изготовления
н В К
Максимальное
отклонение
от номинала, мкм
Доля, %
Максимальное
отклонение от
номинала, мкм
Доля, %
Максимальное отклоне-
ние от номинала, мкм
(интервал)
Доля, %
005 50 34
≤ 8
25
≤ 5
13...23
≤ 5
01 100 60 40 19...34
0315 315 151 79 40...67
04 400 180 96 47...78
Р С Р
63 С С Р
мера сетки стандартом предусмотрен различный
вид переплетения проволок основы и утка: по-
лотняный – через одну проволоку и саржевый —
переплетение через две проволоки:
номер сетки Вид и порядок переплетения
004...0063 саржевое 2/2
0071...014 саржевое 2/2 или полотняное 1/1
016...2,5 полотняное 1/1
сетки различают по точности изготовления:
н — нормальной, В — высокой, К — контроль-
ной, отличающихся, в первую очередь, допуска-
ми по максимальному отклонению размера сто-
роны ячейки от номинала. В качестве примера в
табл. 3 приведены соответствующие данные для
нескольких сеток, используемых в электродном
производстве.
К сожалению, по данным проведенного нами
опроса предприятий-изготовителей в стране вы-
пускается только сетка нормальной точности из-
готовления, которую, практически, и применяют
в ситах, используемых в установках, в том числе
выпускаемых оао «литмашприбор». сказанное
следует учитывать при рассмотрении результатов
анализа. В то же время, так как в промышленных
ситах используют также сетки нормальной точно-
сти, исключается необходимость корректировки
гранулометрического состава по данным анализа
для практического применения.
единый подход к нормированию требований
по гранулометрическому составу отсутствует
даже в государственных стандартах на материа-
лы электродных покрытий. также в большинстве
нормативной документации на материалы элект-
родных покрытий, поставляемых в порошковом
виде, недостаточно прописаны методики опре-
деления гранулометрического состава. Даже в
отдельном стандарте, например гост 19724,
охватывающем метод определения гранулометри-
ческого состава плавикового шпата, в том числе
флотационного концентрата, указано лишь, что
применяется механический встряхиватель и сет-
ки по гост 6613. анализ пылевидного кварца
по гост 8077 должен проводиться мокрым спо-
собом с использованием аналогичных сеток; при
анализе слюды по гост 14327 предписано (гост
19572) использование ситового механического
анализатора с частотой не менее 280 колебаний в
минуту и т. д.
из изложенного выше вытекает необходимость
унификации методик определения гранулометри-
ческого состава у предприятий-изготовителей сва-
рочных материалов и предприятий-изготовителей
порошковых материалов, а также включение в до-
говора на поставку порошковых материалов норм
по гранулометрическому составу с согласовани-
ем методик приемо-сдаточных испытаний. прак-
тическая реализация такого подхода при работе с
основным отечественным поставщиком порошко-
вых ферросплавов ооо «МелДис-Ферро» по-
зволила устранить встречавшиеся ранее недораз-
умения и обеспечить в дальнейшем стабильную и
согласованную работу.
1. сидлин з. а. производство электродов для ручной ду-
говой сварки / з. а. сидлин. – К.: екотехнологія, 2009.
– 464 с.
2. Марченко а. е. Влияние зернового состава шихты на
реологические характеристики и структуру напорного
потока обмазочных масс для низководородных электро-
дов / а. е. Марченко // автоматическая сварка. – 2014. –
№ 6-7. – с. 167–175.
3. Благовещенская В. В. технология изготовления электро-
дов для дуговой сварки / В. В. Благовещенская, Б. а. го-
лолобов, В. я. строгова. – М-л.: Машиностроение, 1966.
– 146 с.
4. гарник и. и. производство металлических электродов /
и. и. гарник, г. М. пиолунковский. – М.: Металлургия,
1975. – 119 с.
5. Коузов п. а. основы анализа дисперсионного соста-
ва промышленных пылей и измельченных материалов /
п. а. Коузов. – л.: химия, 1974. –280 с.
6. перспективные приборы для определения грануломе-
трического состава порошкообразных материалов / г. а.
старостин, В. М. Крашенинников, а. п. стецовский [и
др.] // Межотраслевой сборник «научно-технические до-
стижения», 1985. – № 2. –с. 72–77.
7. проспекты фирмы «Fritch», Фрг.
8. гридин а. а. систематизация сеток и рекомендации по
набору сит для определения гранулометрического соста-
ва порошковых материалов в сварочном производстве /
а. а. гридин, н. а. тархов // сварочное производство. –
1981. – № 10. – с. 25–28.
з. а. сідлін
тоВ «техпроМ».
107996, м. Москва, вул. гіляровського, 57, рФ.
E-mail: techprom-ru@yandex.ru
Контроль гранУлоМетричного сКлаДУ
порошКІВ, що застосоВУються У ВироБниЦтВІ
зВарюВальних МатерІалІВ
описано виробничий досвід по встановленню вимог до ана-
лізу гранулометричного складу матеріалів, що застосовують-
ся в електродних покриттях. Відзначено важливість вибору
методу аналізу і обладнання, що застосовується. зроблено
висновок про необхідність уніфікації методик аналізу у ви-
робників матеріалів і постачальників порошків. Бібліогр. 8,
табл. 3.
Ключові слова: дугове зварювання, покриті електроди, вироб-
ництво електродів, суха шихта, порошки, гранулометричний
склад, контроль
поступила в редакцию 18.11.2016
|