Двухслойное электродное покрытие

Двухслойное электродное покрытие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДВУХСЛОЙНОЕ ЭЛЕКТРОДНОЕ ПОКРЫТИЕ, Первый слой которого, имеющий коэффициент веса покрытия 0,30 ,36, содержит мрамор, плавиковый шпат, ферромарганец, второй слой, имеющий коэффициент веса покрытия О,15-0,20, содержит мрамор, плавиковый шпат, двуокись титана и поташ, отличающееся тем, что, с целью повышения стойкости наплавленного металла швов против общей и избирательной коррозии в щелочных хлорсодержащих средах и снижения его склонности к трещинообразованию, первый слой электродного покрытия дополнительно содержит феррониобий, а второй слой - металлизированный молибденсодержащий концентрат

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК оЛФю

Ц50 В 23 К 35/3,,23 К 35/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ "», ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

39-48

21-32

8-12

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3498906/25-27 (22) 12. 10. 82 (46) 30.11.83.Бюл. Р 44 (72) A.Ã.Александров, П.II.Ëàýåáíîâ, Ю.Н.Савонов, В.И.Бабенко и Б.И.Ценципер (71) Запорожский ордена "Знак Почета" машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря (53.) 621.791.04(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 539723, кл. В 23 К 35/365,21.04.75.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке М 3308584/27, кл.В 23 К 35/365, 01.07.81 (прототип). (54)(57) ДВУХСЛОИНОЕ ЭЛЕКТРОДНОЕ

ПОКРЫТИЕ, первый слой которого, имеющий коэффициент веса покрытия 0,3-

0,36, содержит мрамор, плавиковый шпат, ферромарганец, второй слой, имеющий коэффициент веса покрытия

0,15-0,20, содержит мрамор, плавиковый шпат, двуокись титана и поташ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стойкости наплавленного металла швов против общей и " избирательной коррозии в щелочных хлорсодержащих средах и снижения его склонности к -рещинообразованию, первый слой электродного покрытия дополнительно содержит феррониобий, а второй слой - металлизированный молибденсодержащий концентрат (58% Мо ) и никель, при следующем соотношении .компонентов слоев покрытия, мас.%:

Первый слой: мрамор 47-50 плавиковый шпат 34-37 ферромарганец 6-9 феррониобий 7-10 . Второй слой мрамор

СЗ е плавиковый шпат двуокись титана металлнзированный молнбденсодержащий концентрат (58% Ио) 9-15 никель 2-4 поташ 4-61057220

0,3-0,8

5-15

10-15

Изобретение относится к сварке, )rr частности к сварочным материалам, предназначенным для сварки хромоникелевых сталей (08Х17Н13И2Т, 10Х17Н13МЗТ и др.).

Многие сварные конструкции эксплу- 5 атируются в сложных условиях нагружения при воздействии активных рабочих сред, вызывающих необратимые Физико-химические изменения в материале вследствие протекания коррозион- 1Î ных, кавитационных и других процес сов, которые приводят к преждевременным разрушениям. Прочность и надежность сварных конструкций в этих условиях определяется их стойкостью, против коррозионных, кавитационных. и других видов разрушений.

Известно двухслойное электродное покрытие для сварки высоколегированных чисто аустенитны»:: сталей 1), используемых в химическом машиностроении, содержащем следующие ком-. поненты, мас.Ъ: !

Внутренний слой (коэффициент покрытия 0,35-0,46) 25 мрамор 3-24, двуокись титана 6-26 . сода кальцинирования

Хром металличес- 30 кий 2-1 5 плавиковый шпат Остальное

Наружный слой (коэффициент веса покрытия 0,1-0,2) мрамор двуокись титана частицы тугоплавких cîåäèнений, выбранные из группы ннтридов, боридов, оксидов 2-10 49 плавиковый шпат Остальное

Это покрытие способствует получению металла шва, стойкого против межкристаллитной коррозии в окислительных средах, однако не решает 45 проблемы избирательной коррозии в щелочных средах.

Известно двухслойное электродное покрытие j2), содержащее следующие компоненты, мас.Ъ: 50

Первый слой (коэффициент веса покрытия 0,30-0,35) мрамор . 40-50 плавиковый шпат 30-34 ферросилиций 5-10 ферромарганец 6-10 алюминий 4-10

Второй слой (коэффициент веса покрытия 0,15-0,20) мрамор 38-59 60

r плавиковый шпат 20-24 двуокись титана 7-12 иттрий 10-.20 поташ 4-6 65

39-48

21-32

8-12

4-6

Известное электродное покрытие способствует повышению стойкости металла сварных швов хромоникелевых сталей против избирательной коррозии в щелочных средах с хлорсодержащими ионами .

Однако при сварке хромоникельмолибденовых сталей известное покрытие не обеспечивает достаточной коррозионной стойкости, кроме того, не исключена возможность образования горячих трещин по металлу шва.

Цель изобретения — разработка двухслойного электродного покрытия, обеспечивающего повышение стойкости наплавленного металла швов против общей и избирательной коррозии в щелочных хлорсодержащих средах и снижения его склонности к трещинообразованию.

Для достижения поставленной цели в двухслойном электродном покрытии, первый слой которого содержит мрамор, плавиковый шпат, ферромарганец, второй слой содержит мрамор, плавиковый шпат„ двуокись титана и поташ, первый слой, имеющий коэффициент веса покрытия 0,3-0,36, дополнительно содержит феррониобий, а второй слой электродного покрытия, имеющий коэффициент веса покрытия 0,150,20, дополнительно содержит металлизированный молибденсодержащий концентрат (58% Ио) и никель, при следукецем соотношении компонентов покрытия, мас.Ъ:

Первый слой мрамор 47-50 плавиковый шпат 34-37 ферромарганец 6-9 феррониобий 7-10

Второй слой мрамор плавиковый шпат двуокись титана поташ металлизированный молибденсодержаций концентрат (58% Мо) 9-15 никель 2-4

Предлагаемое двухслойное покрытие обеспечивает получение рафинированного металла шва (обработка на стадии капли и окончательная доводка металла ь сварочной ванне шлаком).

Электродное покрытие имеет газошлакообразуюцие компоненты (мрамор и плавиковый шпат), обеспечивающие протекание металлургических процессов при сварке..В качестве раскислителя применяют ферромарганец (6-9Ъ).

Первый слой дополнительно содержит ниобий в виде ферросплава (7-10Ъ).

Такое количество способствует получению в наплавленном металле около

0,5Ъ No. Ниобий введен для стабилизации хромоникелевого металла, яв1057220

Содержание, мас. %

Эo (прототип) э

46

36

34

10

48

32

23 10

Металлизированный молибденсодержащий концентрат

12

Никель

Поташ

0,0570 0 0520

0,0460

0i1458

35,7917

5Ф-ная НС L ляясь активным карбидообразующим элементом, связывает углерод, в стойкие карбиды NbC. Таким образом, пре.— . дотвращается образование карбидов хрома по границам зерен и снижается склонность металла шва к межкристаллитной коррозии. Несвязанный в карбиды ниобий оказывает сильное влияние на увеличение ферритной области.

Второй слой электродного покрытия содержит газошлакообразующие компоненты, улучшающие протекание металлургических реакций в металле сварочной ванны (мрамор 39-483, плавиковый шпат 21-32%, двуокись титана 8-12%). 15

Этот слой дополнительно содержит металлизованный молибденсодержащий концентрат (9-15%). Такое содержание молибдена положительно влияет иа по- - внаение стойкости аустенитного хромо- 2О никелевого металла против образоваКомпоненты и свойства

Первый слой

Мрамор

Плавиковый шпат

ФЕрросилиций

Ферромарганец

Алюминий

Феррониобий

Второй слой

Мрамор

Плавиковый шпат

Двуокись титана

Иттрий

Скорость коррозии в агрессивных средах, г/м, ч

ЗОВ-ная NaOH ния горячих трещин за счет выделения ферритной составляющей и способности подавлять развитие физико-химической неоднородности на стадии кристаллизации. Наряду с этим молибден повышает коррозиониую стойкость хромоникелевого металла шва в разбавленных растворах соляной, серной и других кислот.

Дополнительное введение никеля

2-4Ф в покрытие (в наплавленном металле 10-11% Ni) способствует значительному повышению коррозионной стойкости наплавленного металла в щелочных и хлорсодержащих растворах.

Для проведения исследований были изготовлены электроды Эр, Э 1, Э,2 и Э .

Составы электродных покрытий и показатели коррозионной стойкости при.ведены в таблице.

22,5284 19,3043 20,6039

1057?20

Составитель Н. Иванова

Техред И. Гайду Корректор Г.Решетник

Редактор А.Курах

Заказ 9447/15 Тираж 1106 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

В качестве стержня электродов применена проволока марки Св-08Х19Н10Б (ГОСТ 2246-72) Ю 4 мм.

Сварка и многослойная. наплавка выполняются на постоянном токе обратной полярности (J > 140-160А, Ug 28-32В) - 5

Химический состав наплавленного металла, вес.Ъ: С 0,06-0,07; Мь 1,0-1,4;

Si .0,5-0,62, Cr 17 8-18,3, Hi 10-11, Мо 2-3, Nb 0,44-0,50, S и P"0,02.

Иэ наплавленного металла и сварных10 соединений изготавливают образцы для корроэионных испытаний и металлографических исследований. Результаты коррозионных испытаний оказывают, что хромоникелевый металл, иаплавленный электродами Э, Эд и.

3,имеет более высокие показатели коррозионной стойкости по сравнению с базовым объектом, т.е. с металлом шва, выполненного электродом.

Э,взятого за прототип (см.таблицу) .

Металлографические исследования показывают, что наплавленный металл имеет мелкозернистую дезориентированную с тонкими разветвленными ферритными участками аустенитноферритную структуру.

Внедрение электродов с предлагаемым двухслойным покрытием позволит повысить коррозионную стойкость и надежность оборудования целлюлознобумажного производства по сравнению с базовым объектом.