Состав электродного покрытия

Состав электродного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ CGBETCHHX

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУВЛИН („) SU(„) з 5В В 23 K 35/365

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

45-55.

17-25

9-11

4-6

0,5-1,5

7-10

О, 5-4,0

0,5-4,5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ HOMHTET СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬПМЙ (21) 3388605/25-27 (22) 28.01. 82 (46) 07.07.83. Вюл. Р 25 (72) А.Г. Александров, И.В. Пиньковский, С.Л. Миличенко, B.B. Лунев, Е.И. Меняйло, В.A. Павий, A.С. Петров и В.К. Подвеэко (71) Запорожский ордена "Знак Почета" машиностроительный институт им. В.Я. Чубаря (53 ) 621.791.042.4(088.8 ) (56) 1. Авторское свидетельотво СССР

Р 580968, кл. B 23 К 35/365, 15.06.76.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 831466, кл. В 23 К 35/365, 07. 02.79 (прототип ). (54)(57) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ, преимущественно для сварки низ калегированных и низкоуглеродистых сталей, эксплуатирующихся при пониженных температурах, содержащий рутиловый концентрат, мрамор, тальк, каолин, ферромарганец, целлюлозу, отличающийся тем, что, с целью повышения и стабилизации ударной вязкости металла шва при отрицательных температурах и расширения технологических воэможностей электрода за счет применения их при сварке на переменном токе, состав . дополнительно содержит комплексно легированный раскислитель-модификатор и хлористый натрий при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Рутиловый концентрат

Мрамор

Тальк

Каолин

Целлюлоза

Ферромарганец

Комплексно легированный раскислительмодификатор

Хлористый натрий

1026 S8

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к покр ытиям сварочных электродов для свар tm низкоуглеродистых и низколегированных сталей, эксплуатирующихся при пониженных температурах. Дуговая электросварка металлическими элект" родами с покрытием широко используется при изготовлении сварных конструкций.

Известен состав электродного пок- IO рытия L 11, содержащий следующие компоненты, вес. Ъ:

12-15

3-10

1-7

12-15

3-5

Магнезит

Хром

Ферросилиций

Ферромарганец

Ферротитан

Силикокальций

»"»ЛЮМОИTTPHÉ

Целлюлоза

Слюда мусковит

Рутиловый концентрат

2-6

1-4

1-2

12-15

Остальное

Электроды с таким покрытием обед:— 25 печивают следующие механические свойства металла шва:,бр 46 кг/см изгиб 180 град, показатель ударной . вязкости rrpz a -60 C ра

5 кгм/см

Однако несмотря на высокие свароч" но-технологические свойства, хорошую устойчивость горения дуги и фор . мирование валиков на переменном токе не обеспечивается достаточная стабильность показателей ударной вязкоС 5

I ти металла, которая колеблется от

О,::5 до 9,0 кгм/см при -60ОС. Недос+ татком данного покрытия является так же достаточно высокая стоимость и дефицитность алюмоиттрия. 40

Известно также электродное покрытие j2), дающее при нанесении его на проволоку типа CB-08 электрод ти1 па Э46 и имеющее следующий состав, вес. Ъ: 45

Рутиловый концентрат

Тальк

Мрамор

Каолин 50

Ферромарганец

Целлюлоза

Калиево-натриевый силикатраствор (к ве- 55 су сухой шихты) 10-50

2-20

4-30

2-15

4-25

1-5

28-30

Данные электроды позволяют произво; дить сварку как на переменном так и на постоянном токе.

Однако эти электроды не рекомен- 60 дуется использовать в производстве хладостойких металлоконструкций изнизкой и нестабильной пластичности, ударной вязкости) металла швов прр отрицательных температурах.

Целью изобретения является повышение и стабилизации ударной вязкости металла шва при отрицательных температурах и расширение технологических возможностей электродов за счет применения их при сварке на пе рЕМЕHr OM TQKe.

Ноставленная цель достигается тем, что в покрытие, содержащее рутиловый концентрат, мрамор, тальк, каолин, ферромарганец, целлюлозу, дополнительно введены !комплексно легирован ный раскислитель-модификатор и хло- ристый натрий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Рутиловый кон". центрат

Мрамор

Тальк

К-1 oпи»»

45-55 1 7-25

9 -i?»

"4-6

0,5-1,5

7-10

Целлют-: з а

Феррсмар:.:анец

КомплB. .(с -: o п -ированный раскислительмодифиKа»Q«»

Хлористы;= натрий

0,5-4,0

0,5-4,5

Комплексно легированный раскисли тель-модификатор СМУРЗМ соответствует Ту-1- .--5-46-74 и содержит, В

РЗМ более 2," Si менее 40, Мп менее

9,5, Zri более 6, Оа около 1,0;- Fe - остальное, Введение в покрытие оптимального количества комплексного модификатора-: раскислителя приводит к изменению .морфологии неметаллических включе.» ний, редкоземельные металлы интенсивно взаимодействуют с серой и кислородом, как на стадии капли, так и на стадии кристаллизации и образуют мелкие включения глобулярной форма — оксисульфиды., РЗМ в значительной степени обеспечивают пре- . дохранение расплавленной ванны металла шва от окисления и способствуют интенсивному удалению вновь образующихся включений в шлаковую ванну, при этом резко снижается содержание в швах водорода. Кристаллическая решетка включений когерентна с решеткой металл: образующиеся включения служат, центрами кристаллизации или захватываются растущими кристаллами, Ввод в обмазку циркония {до 6Ъ) в составе модификатора дейcòsóåò в двух направлениях: микролегирует матрицу и .связывает азот в прочные нитриды при затвердевании сварного шва.

Структура наплавленного металла (ферритная составляющая ) при этом измельчается. Оцнако одновременно с этими явлениями сварной чсв насы»»2— ется оксидами кремни.: и тит †.на s p= Bульта "е gсилFния кремневосстаноэительнсгс процеoca под," :.йств» ем РЗМ

1026998 и перехода кремния и титана из шлака в жидкий металл в реакционной зоне сварочной ванны. Многие оксиды имеют остроугольную..форму и могут служить инициаторами трещин. Чтобы ограничить содержание мелкодисперсных неметаллических включений на основе кремния в покрытие электродов введен хлористый натрий. Хлористый натрий, переходя в шлак, тормозит протеканию кремневосстановительного процесса и тем самым приводит к снижению в наплавленном металле неметаллических включений. Количество хлористого натрия следует ограничивать в покрытии до 4,5%, так как этот элемент может погЛощать .в большом количестве влагу иэ атмосферы.

Гигроскопичность покрытий ухудшает технологические воэможности сварочных электродов. Кроме того, слож«нолегированный модификатор-раскиелитель в 2-) раза дешевле алюмоиттрия.

Т а б л и ц а 1

Содержание компонентов, %, в покрытиях

Компоненты покрытия э 1 э

45,0

47,0

55,0

49,0

Рутиловый концентрат

22,5

25,0

17,0

Мрамор

10,0

11,0

9,0

Тальк

Каолин

5,5

4,0

6 0

0,5

1,0

1,0

1 5

9,0

7,0

10,0

10,0

4,0

0,5

1,0

4,5

3,5

0,5

В табл. 2 приведены механические

Таблица 2

Содержание модификаторов в покрытиях, Ъ

Механические свойства наплавленного сварного шва

Сварочный электрод кгс/мм ь

Ь

-60 С

СМЦРЗМ NaCl

-40 С

1,5-2,5

180

7 2 9д 6

9 2-10,0

49 5-52 6

180

1,0

8, 9,6

Целлюлоза

Ферромарганец

Раскислитель-модификатор

Хлористый натрий

Электроды с.опытньм покрытием изготавливаются методом опрессовки, в качестве стержня для электродов используется проволока Св-08А диаметром 4,0 -мм. Сварке подвергаются пластины из стали 09Г2С толщиной

14-16 мм встык с разделкой кромок 6 по ГОСТ 6996-66. В качестве источника гитания используется сварочный выпрямитель ВД-301 при 1 = 160

10 180 А, 0ф = 30 — 34 В и обратной полярности.

Химический состав наплавленного металла соответствует химическому составу металла, наплавленного электродами типа AHO-IU УОНИ 13/45 и т.п. При разработке покрытия для электродов изготовлено четыре партии сварочных электродов, которые содержат различное количество модификатора-раскислителя и хлористого натрия.

В табл. 1 приведены примеры составов покрытий опытных электродов.

I свойств а напла влен ного металла.

Изгиб, Ударная вязкость, кгм/см град. при температуре испытаний

1026998

Продолжение табл. 2

\ еханические свойства наплавленного сварного шва

Содержание модификаторов в покрытлях, 3

СэарочHilN электрод

Ik rc/мм

Ударная вязкость, кгм/см и при температуре испытаний

Изгиб, град.

-60ос

СМЦРЗМ IIIaCI

10,2-11 7 6 0-10 2

0,9,0

0535475502

4 0-9 2 ,0

4 0 4,5 44 5 46 1

5, 180

Составитель Н. Гершанова

Редактор М: Петрова Техред N.Tåïåp Корректор О. Тигор

Заказ 4635/17 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Металл, наплавленный электродами с Предлагаемым покрытием на перемен-, ном токе характеризуется мелкодйсперсной ферритно-перлитной структурой, загрязнен незначительным количеством неметаллических включений, благодаря чему повысились показатели ударной вязкости металла при отрицательных температурах. УменьшиЛся разброс полученных значений ударной вязкости. Кроме того, разра- 30 оотанные электроды показывают при сварке на переменном токе такой же урФвень прочности, что и электроды, принятые за прототип. Электроды с предлагаемым покрытием горят. устой- З5 чиво при малом разбрызгивании И угаре металла, формирование шва отличное, отделимость шлака хорошая.

Аналогичные результаты могут быть получены при введении комплексного модификатора и соли в другие покрытия рутилового типа.

Электроды можно рекомендовать для сварки ответственных конструкций ие хладостойких низколегированных и низкоуглеродистых сталей как на постоянном, так и переменном токе, что расширяет технологические возможности их использования для эксплуатации в районах Крайнего Севера. Использование предлагаемых электродов позволяет повысить надежность сварных конструкций за счет повышения и стабилизации ударной вязкости металла швов, а также снизить расход электроэнергии при сварке за счет замены источников постоянного тока источниками переменного тока затраты электроэнергии при сварке на переменном токе на 15-20% ниже, чем при сварке на постоянном токе