Состав электродного покрытия

Состав электродного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК зсмк В 23 K 35/ 65

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ н авторском сеидетяльств г

1-3

3-6

0,5-1,5

Ю

С© ас 1

О

ЬР

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

2I ) 3418636/25-27 (22 ) 07.04.82 (46 ) 30.07.83. Бюл. М 28 (72 ) Н. А. Калин, С. В.. Кафтанов, К.К.Евдокимов, Г. И. Штангей, В.Н.Соболь, С. В. Кривцов и И. В. Черней (53 ) 621 ° 791.04(088,8 ) (56 ) 1. Авторское свидетельство СССР

N 70175 1, кл . В 23 К 35/36, 24.07 .70 .

2, Авторское свидетельство СССР

N 248109, кл. В 23 K 35/365,02.12,67 . (прототип ), (54 ) (57 ) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ, преимущественно для холодной сварки чугуна, содержащий мрамор и гематит, отличающийся тем, что, с

„SU„„1031702 А целью повышения сварочно-технологических свойств и снижения твердости наплавленного металла, он дополни-: тельно содержит кварцевый песок, алюминий, окись хрома, слюду и соду при следующем соотношении компонентов, вес,4

Мрамор 10-25

Гематит 60-75

Алюминий 2-5

Кварцевый песок 5-12

Окись хрома

Слюда

Сода

031702

1 .6-20!

; 1» Р

Сe гра кап

l. i; а: и,:-1 и

1О

7-11 (целлюпоза ) 0,2-1,0

4- - 6 щс-r-.рo |ар—

13-1ч

:, ; ti же »p мы а

10-14

ЗО

55 ив,збаатяние относится к сварке, в ча-..:-.ос;;,оставам электродных ггокрыти,, применяемых для холодной .сеc:р к. л чу гунd ." я вес i eí электрод для сварки чугуна-Б.", состоящий из стального стержня "i 3J3eNTpoqH0f покрытия(Ц содержащего следующие компоненты, вес. : пг,;,i!ок

Жид.ко - . стекло 40-$0

Бедо;татком данного электрода является высокая твердость наплавленного четалла.

И.-:- ;-.:стен состав электродного покрыт я, позволяющий производить холодную сварку чугуна. Покрытие P2) состоит . вес.l:

Мел 40-44

Гематит ч6-ч8

Ферромарганец 6-8

Поташ 2-Ц

Однако электроды с указанным выше составом покрытия обладают высокой твердостью наплавленного металла, особенно однопроходных швов; наличием пор, шлака.и газовых пузырей в наплавленном металле: плохой отделимостью шлака при наложении двух и более слоев.

Цель изобретения — создание электрода для холодной сварки чугуна G получением мягких стальных швов, а также с повышенными сварочно-технологическими свойствами за счет изменения шлаковой системы покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что в состав покрытия, содержащего мрамор и гематит, дополнительно вводят кварцевый песок, алюми ний, окись хрома, слюду и соду при следующем соотношении компонентов, вес.4:

Мрамор 10-2

Гематит 60-75

Алюми ний 2-5

Кварцевый песок g-12

Окись хрома 1-3

Слюда 3-6

Сода 0,5-1,5

Изменение количества, вводимого в покрытие, мрамора и гематита по сравнению с прототипом приводит к измене нию окислительного потенциала и шлаковой системы покрытия. увеличивается коэффициент перехода железа в;: сварной шов, которое образуется в результате раскисления гематита углеродом, кремнием и марганцем, содержащимися в чугуне.

Раскисленное железо переходит в сварной шов, разбавляя образующуюся высо коу гле роди стую ст ал ь чистым weлезом, что значительно снижает твердость наплавленного металла и вероятность образования трещин.

Введение в состав покрытия алюминия, в сочетании с гематитом образует термитную смесь, которая в процессе сварки взаимодействует по реакции

2А1лГе О -а А1 О QFe + Т С

2. с выделением большого количества тепла, Образующееся в процессе термитной реакции тепло используется для разогрева покрытия и стержня электрода на участке непосредственно прилегающем к сварочной дуге. Благодаря этому возможно выполнять сварку чугуна на более низких режимах сварочного тока, что обеспечивает меньшую глубину проплавления чугуна и как следствие уменьшение твердости наплавленного металла. Образующееся в результате термитной реакции чистое железо также идет на разбавление образующегося стального шва, что также способствует уменьшению его

1 твердости и склонности к трещинообразованию.

Введение в состав покрытия электродов кварцевого песка обеспечивает изменение коэффициента линейного расширения сварочного шлака, что приводит к его охрупчиванию и легкому удалению со сварных швов, как при однослойной, так и при многослойной сварке.

Крома того, кварцевый песок делая сварочный шлак в расплавленном виде более густым и плотным, улучшает шлаковую защиту наплавленного металЭ 1031 02 ла, исключая образование пор, зашлаковых и газовых пузырей. Значительно улучшается формирование наплавленного металла, швы получаются мелкочешуйчатыв с плавным переходом к. основному металлу.

Для более полного окисления уг- Ш лерода кремния и марганца на стадии ванны, при температурах более

2000 С в состав покрытия вводится окись хрома, которая диссоциирует

1У при этих температурах и выделяет У свободный кислород, %загорание из расплавленного металла сварочной ванны избыточных содержаний кремния, марганца и особенно .углерода обеспечивает получение металла шва в виде мягкой стали, не склонной к закалке и повышенной .твердости.

Слюда вводится в состав покрытия как пластификатор обмазочной смеси при прессовом изготовлении электродов, кроме того, она является шлакообразующим компонентом, улучшающим шлаковую защиту сварочной ванны.

Введение соды улучшает стабильность горения дуги, создается дополнительная окислительная среда в зоне дуги при ее диссоциации. Кроме того, она улучшает опрессовочные свойства массы покрытия.

Данное электродное. покрытие при сварке чугуна обеспечивает снижение твердости наплавленного металла, улучшение отделимости шлака при многослойной сварке, а также исключает образования пор и зашлаковок в наплавленном металле .

Технология изготовления электродов с предлагаемым составом покрытия не отличается от известной.

В качестве электродных стержней используется сварочная проволока марки св08 или св08А.

Изготовлено 5 вариантов электродов с новым составом покрытия.

Варианты изготовленных электродов приведены в табл. 1.

То же

Электро- Устойчивость дуги средняя ° ды СЧС 2 Отделимость шлака неудовлетворительная, Обнаруже(прототип ) но скопление пор, зашлаковок и газовых пузырей на линии сплавления.

Для определения послойного содержания углерода в наплавленном металле производят двухслойную наплавку электродами пяти вариантов и известным электродом марки СЧС на пластину из чугуна марки СЧ15-32. Отбор стружки для анализа производят через 1 мм, начиная от верха шва до основного металла. Высота наплавлен ного металла составляет 7 мм.

Результаты послойного определения содержания углерода в наплавленном металле пяти вариантов электродов с данным составом покрытия и электродов марки СЧС приведены в табл,2 .

Замер твердости двухслойной наплавки, выполненной выше указанными вариантами электродов, на чугуне не марки СЧ15-32 производят в семи точках, соответствующих номерам слоев снятых для определения содержания углерода.

Твердость наплавленного металла приведена в табл. 3.

Результаты испытаний технологических свойств электродов с предлагаемым составом покрытия, определение послойного содержания углерода в наплавленном металле и замеры твердости металла швов показывают, что оптимальный предлагаемый состав покрытия вариантов 1-4 обеспечивает высокие сварочнотехнологические свойства электродов, значительное снижение содержания углерода в наплавленном металла и как следРезультаты технологической провер50 ки электродов с новым составом покрытия приведены ниже.

Вариант Технологические свойэлектрода CTBB

Устойчивость дуги средняя.

Отделимость шлака удовлетворительная. Обнаруживают4 ся единичные поры и зашлаковка.

Устойчивость дуги хорошая, отделимость шлака хорошая, flop и зашлаковок нет, Устойчивость дуги высокая.

Отделимость шлака отлич ная. Пор и зашлаковок нет.

Устойчивость дуги высокая, Наблюдается тугоплавкость покрытия. Отделимость шлака ухудшилась. Наблюдаются единичные зашлаковки.

1702 а (без подогрева ) электродуговую свар.— ку чугунных деталей, а также производить заварку дефектов чугунных отливок с обеспечением необходимого ,качества сварных швов и возможностью их дальнейшей механической обработки, что дает большой экономический эффект

Таблица1

5 103 ствив уменьшение твердости стальных швов, что обеспечивает возможность их обработки металлорежущим инструментом.

Компоненты покрытия

Варианты электродов

J J

1 5

12,2

25 12 0 10 8

Ирамор

Гематит

80 60 70 62,5 60

Кварцевый песок

12

3 4

5 6

5 7

1,5 2

Окись хрома

Алюминий

Слюда

0,5

0,3

Сода

1,0

Т.абли ц а 2

Содержание углерода в наплавленном металле, N варианта электрода

Номера слоев (сверху вниз через 1 мм ) 1 2 3 4 5 6 7.I.

0 18 0 36 0 72 1 07

0 16 0 35 0 7 1 02

0 15 0 32 0 69 1 01

0 17 0 37 0 8

0,32 0,4 0,88 1,25

3,4 .

3,4

3,4

0,16

0,15

1,78

0,13

0,14

0,28

1У

3,4

3,4 У

Электроды

СЧС 2

0,45 0,58 1,08 1,57 3,2

0,4

3,4

Таблица3

N варианта электрода

Твердость наплавленного металла, НКС, НВ

««» «

Номера точек (сверху вниз через 1 мм) 2 3 4 5 6 7 т 160 170 20,8 39 43 45,5 16

156 160 19 36 41 5 43 5 14

143 155 18 35 40 42

Использование предлагаемого покрытия позволяет производить холодную

1,8

1,7

1,75

1,85

Продолжение табл. 3

1031702

° е

Твердость наплавленного металла, НКС, НВ

М варианта электрода

Номера точек (сверху вниз через 1 мм) 1 J 2

° В у

3 4 5 6 7

Злект роды

СЧС 2

20 40 42 46 48

П р и м е ч а н и е. + значком помечена твердость наплавленного металла в единицах HB.

Составитель Н. Иванова

Редактор Е,Лушникова Техред А.Бабинец Корректор А. Тяско

Заказ 5283/15 Тираж 1106 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

1461 168 20,5 38 42

8 19 22 40 44

44