Колебаний электрода

В нашей стране с 1964 г. ведутся работы по сооружению первой опытной приливной электростанции (рис. 32) на Мурманском берегу Кольского полуострова в губе Кислой [3]. Губа соединяется с Баренцевым морем проливом шириной 80 м. В этом месте пролив перекрывается зданием приливной электростанции мощностью 1200 кет в трех горизонтальных агрегатах. Высота прилива 4 м позволяет с относительно небольшими затратами создать опытную установку для изучения работы приливных электростанций. Приливные электростанции оборудуются обратимыми горизонтальными турбинами, с помощью которых независимо от направления прилива ПЭС сама может менять часы работы, подстраиваясь в ритм энергосистемы. Если мощность ПЭС спадает и нет большой потребности в электрическом токе, то генератор превращается в мотор, а турбина — в насос, подкачивающий воду из моря в бассейн для подъема горизонта прилива.

С расширением гидроэнергетического строительства, в частности на горных реках Кавказа и Средней Азии, Кольского полуострова и на реках Дальнего Востока, менялись тип и конструкция бетонных плотин. В каньонах и горных ущельях на твердых скальных основаниях тяжелые гравитационные плотины экономически не выгодны, для таких гидроузлов более эффективны арочные или арочно-гравита-ционные плотины.

Проектные и строительные организации на всем протяжении развития гидроэнергетики осуществляли интенсивные поиски повышения экономических показателей ГЭС. В первую очередь усилия были направлены на совершенствование земляных и бетонных плотин, исследования гидравлических режимов их работы. С расширением гидроэнергетического строительства, в частности на горных реках Кавказа и Средней Азии, Кольского полуострова и на реках Дальнего Востока, менялись облик и конструкция бетонных плотин. В

В 1968 году дала первый ток советская приливная электростанция (ПЭС) в заливе Кислая Губа вблизи Мурманска, на северном побережье Кольского полуострова. Кислогубскую ПЭС, мощность которой невелика— всего 400 киловатт,—специалисты называют «маленькой станцией, родившей большие надежды». Она стала прообразом приливных электростанций, проектируемых в нашей стране.

химической агрессивностью переувлажненных грунтов Кольского полуострова в весенне-летний период. На этой гусенице наблюдалось также значительное количество разрушений башмаков, в результате чего она была заменена уже через 170 смен работы.

Таким образом, испытаниями установлено следующее: термоулучшение башмаков повышает срок их службы в условиях Кольского полуострова в 2—2,2, в Красноярске — в 1,5—1,8 раза; термоулучшение башмаков увеличивает срок службы сопряженной детали (звена) в 1,4—1,6 раза без дополнительных затрат на повышение ее долговечности; срок службы серийных и термоулучшенных башмаков определяется грунтовыми условиями; экономическая эффективность термоулучшения башмаков должна рассчитываться из условий сопоставления полного комплекса гусеничного полотна, так как выбраковка гусениц ведется по результатам изнашивания звеньев, а не башмаков.

Энергоемкость разрушение ряда пород Кольского полуострова по данным, полученным в условиях единичного пробоя на образцах (И.А.Щеголев) приводится в табл. 1.3. В другом случае (Л.Л.Игнатенко, диссертация, 1965 г., Томск, Томский политехнический институт) исследовано более 40 разновидностей горных пород при оценке их буримости непосредственно при бурении с использованием трехэлектродного бурового наконечника диаметром 50 мм. Буримость (мм3/Дж) ряда горных пород составила (в скобках указано пересчетное значение энергоемкости разрушения в кГ-м/см3): мерзлая глина - 1.87 (54.5), гравелит - 1.1 (92.7), песчаник - 1.05 (97.1), известняк доломитизированный - 0.97 (105.1), глинистый сланец - 0.87 (117), мрамор - 0.86 (119), кварцит - 0.76 (134), гранит крупнозернистый - 0.68 (159), гранит-порфир - 0.58 (176), микродиорит - 0.48 (212), габбро - 0.34 (300), туфосланец - 0.1 (1020), руда галенит-сфалеритовая - 0.04 (2550), магнетит - небуримый.

Таблица 1.3 Энергоемкость разрушения горных пород Кольского полуострова

Последние достижения геологической науки выдвигают Кольский полуостров на позиции перспективной алмазоносной и платинометалльной провинции. С учетом опыта выполненных работ по технологии извлечения драгоценных камней при ЭИ-раскрытии кристаллосо держащих пород представляется целесообразным использование ЭЙ для извлечения алмазов из коренных пород алмазоносных трубок, не поддающихся технологии обогащения с использованием гидроразмыва. Это в полной мере относится и к добыче алмазов в Архангельской области. Для проведения работ по ЭИ-дезинтеграции руд перспективных месторождений Кольского полуострова и для обеспечения проводимых институтами КНЦ исследований минерального сырья с использованием подготовленных электроимпульсной дезинтеграцией проб в Институте физико-технических проблем энергетики Севера КНЦ на основе установки ДИК-1 и собственных разработок порционных камер создан технологический стенд ЭИ-дезинтеграции материалов.

Выполненное (совместно с Геологическим институтом) опробование ЭИ-дезинтеграции габбро-норита с сульфидным и платинометалльным оруденением показало ее высокую эффективность. Дезинтеграция проходит, главным образом, по границам минеральных зерен, поэтому минеральные индивиды, в том числе сложной формы, максимально высвобождаются от сопутствующих минералов, достигается высокая степень раскрытия сростков; сохраняется высокий процент зерен, обладающих "первичной" морфологией с минимальным переизмельчением; остается ненарушенной "скульптура" граней кристаллов. Зерна ценных минералов (сульфиды цветных и черных металлов, платиноиды, золото), как правило, характеризуются достаточно узким интервалом размеров. Раскрытие зерен минералов без разрушения, ошламования и размазывания отличающихся особой пластичностью минералов по зернам пустой породы приводит к обогащению полезными компонентами определенных узких фракций продукта, создавая в том числе и возможность обогащать продукт операцией выделения определенного класса крупности продукта. Использование ЭЙ открывает путь разработки оптимальной технологической схемы обогащения руд при ожидаемом в ближайшее время освоении Панского массива. С выходом на промышленное освоение Панского массива и в восточные районы Кольского полуострова открывается перспектива использования ЭЙ в рудоподготовительных процессах при обогащении руд редкоземельных элементов и, в первоочередном порядке, на богатых иттрийсодержащих жилах.

74. Усов А.Ф. Новые способы разрушения материалов и проблема комплексного использования минерального сырья // Проблемы комплексного использования минерального сырья Кольского полуострова. - Апатиты, 1989. - С.72-73; Usov A. Efficient processes and engineering for the mining and dressing of ores on the basic of a new method of destruction of materials // Advaced Technologies for Complete Use of the North Natural Resources. - Apatity: KSC, 1996. - P.26-30.

Чтобы обеспечить сквозное проплавление кромок изделия при сварке односторонних стыковых или угловых швов при толщине листов свыше 4 мм, сварку приходится вести по заранее разделанным кромкам. При ручной сварке сварщики не могут существенно изменить глубину проплавления основного металла, но, меняя размах поперечных колебаний электрода, они могут значительно изменять ширину шва.

Иногда сварщику приходится перемещать электрод поперек шва, регулируя тем самым распределение теплоты дуги поперек шва для получения требуемых глубины проплавления основного металла и ширины шва. Глубина проплавления основного металла и формирование шва главным образом зависят от вида поперечных колебаний электрода, которые обычно совершают с постоянными частотой и амплитудой относительно оси шва (рис. 12). Траектория движения конца электрода зависит от пространственного положения сварки, разделки кромок и навыков сварщика. При сварке с поперечными колебаниями получают уширенный валик, ширина которого обычно составляет (2 ч- 4) d3JT, а форма пронлавления зависит от траектории поперечных колебаний конца электрода, т. е. от условий ввода теплоты дуги в основной металл.

15-20* сварку выполнять на спуск (наклон до 15°) или углом вперед без поперечных колебаний электрода. Для сборки изделия под сварку (обеспечения ] заданного зазора в стыке, положения изделий и др.) можно применять специальные приспособления или короткие швы — прихватки. Длина прихваток обычно составляет 20—

Стыки труб можно сваривать в поворотном, когда трубу можно вращать, или в неповоротном положении. Сварку швов первого типа выполняют обычно в нижнем положении без особых трудностей, хотя сложно проварить корень шва, так как его формирование ведется чаще всего на весу. Сварка неповоротного стыка требует высокой квалификации сварщика, так как весь шов выполняют в различных пространственных положениях. Можно сваривать двумя способами: каждое полукольцо сверху вниз или снизу вверх. Первый способ возможен при использовании электродов диаметром 4 мм, дающих мало шлака (с органическим покрытием), короткой дугой с опиранием образующегося на конце электрода козырька на кромки без поперечных колебаний электрода или с небольшими его колебаниями. При сварке снизу вверх процесс ведут со значительно меньшей скоростью с поперечными колебаниями электрода диаметром 3—5 мм.

Применение при автоматической сварке поперечных колебаний электрода значительно облегчает провар корпя шва и формирование швов в последующих проходах. Амплитуда и частота поперечных колебаний электрода зависят от ширины разделки и параметров режима. Сборку труб под сварку осуществляют в специальных центраторах или на прихватках. При сварке вольфрамовым электродом прихватки выполняют длиной до 15 мм обычно без присадочной проволоки за счет оплавления кромок. При сварке прихватки следует полностью переваривать. Для предупреждения вытекания расплавленного металла из сварочной ванны электрод смещают с зенита навстречу вращению труб. Величина смещения зависит от диаметра труб и режима сварки.

Применением электродов с фтористокальциевым покрытием, уменьшающим угар легирующих элементов, достигается получение металла шва с необходимым химическим составом и структурами. Уменьшению угара легирующих элементов способствует и поддержание короткой дуги без поперечных колебаний электрода. Это снижает вероятность появления дефектов па поверхности основного металла в результате попадания на него брызг.

Техника электродуговой ручной наплавки твердых сплавов не отличается от наплавки валиков электродами из низкоуглеродистых сталей. Но наплавку следует вести с малой погонной энергией, без колебаний электрода, в два-три слоя с целью уменьшения доли основного металла в металле наплавки.

рекцшо траектории движения горелки во время сварки «по дуге» с использованием поперечных колебаний электрода. После сварки корневых швов предусмотрены операции визуального контроля и подварки дефектов. Участок сварки облицовочных швов имеет также две линии, обслуживаемые четырьмя парами роботов. Шов шириной 12... 14 мм, выполняется с поперечными колебаниями электрода. Компоновка остальной части автоматической линии близка к схеме на рис. 10.14. Всего и линии предполагается использовать 24 робота для дуговой сварки.

наличию колебаний электрода — без колебаний и с колебаниями.

флюса, скорость поперечных колебаний электрода, вылет электрода, сечение проволоки и др. При использовании электродных проволок глубина шлаковой ванны обычно 25—70 мм, скорость подачи проволоки 100—500 м/ч.

Основной особенностью сварки высоколегированных аустенитных сталей (10X18Н9Т, 10Х17Н13М2Т, 09Х14Н19В2БР) является их повышенная склонность к образованию горячих трещин. Поэтому сварку данных сталей ведут без предварительного подогрева, снижая в швах вредные примеси (S, Р), газы (О2, Я2), вводя в шов элементы феррити-заторы (Al, Nb, W, В), уменьшая долю основного металла в шве (7СВ /с/з < 30 А/мм). Используют при сварке постоянный ток обратной полярности, короткую дугу, технику сварки ниточными швами без поперечных колебаний электрода и др.