Состав электродного покрытия

Состав электродного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ , содержащий рутил, плавиковый шпат, ферромарганец, ферросилиций , слюду, железный порошок, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств сварного соединения при снижении стоимости электрода, состав дополнительно содержит алюминий, графит, алюмосиликатный шлам и карбонатный щлам при; следующем соотношении компонентов, мас.%: Рутил 10-15 Плавиковый шпат5-8 Ферромарганец3-4 Ферросилиций1-3 Слюда2-5 Алюминий2-3 Графит2 3 ВСЕСОЮЗНАЯ Б/Г: i-;ViO. 1 13 Tf;0 ;f- и-.,ЯД( &КБд; отЩ.Алюмосиликатный 16-20 пшам Карбонатньй 20-25 шлам Железный пороОстальное шок 2. Состав по п.1, отличающийся тем, что алюмосиликатный шлам содержит следующие компоненты , мас.%: Окись алюминия 15-20 Окись кремния 15-25 Окись кальция 10-15 Окись магния 1-3 i Окись железа 5-8 Органическая (Л Остальное составлякяцая 3. Состав по п.1, отличающ и и с я тем, что карбонатный пшам содержит следующие компоненты , мас.%: Углекислый каль90-97 ,8 ций со Углекислый 0,05-0,1 рий 00 Углекислый маг0 ,3-1 ний Дигидроксид каль0 ,45-1,8 ция 0,1-1,6 Сульфат кальция 0,05-1 Сульфат натрия 0,1-2 Гидроксид натрия 0,3-0,8 Окись железа 0,2-0,8 Окись алюминида 0,6-0,95. Диоксид кремния

COIO3 СОВЕТСКИХ . СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTMA

„„SU„„119?814 (Ю 4 В 23 К 35/365

Рутил

Плавиковый шпат

Ферромарганец

Ферросилиций

Слюда

Алюминий

Графит

10-15

5-8

3-4

1-3

2-5

2-3

2-3 (21) 3802444/25-27 (22) 19. 10.84 (46) 15,12.85. Бюл. М 46 (7 1) Краматорский индустриальный институт (72) В.Д.Кассов, В.М.Карпенко, В.Т.Катренко, Г.Б.Билык и И.И.гуменшаймер (53) 62 1.79 1. 04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 253273, кл. В 23 К 35/365, 30.08.63.

Авторское свидетельство СССР

Ф 433986, кл. В 23 К 35/365, 21.02.73. (54) (57) 1. СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ, содержащий рутил, плавиковый шпат, ферромарганец, ферросилиций, слюду, железный порошок, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств сварного соединения при снижении стоимости электрода, состав дополнительно содержит алюминий, графит, алюмосиликатный шлам и карбонатный шлам при:. следующем соотношении компонентов, мас.7:

Алюмо с ил ик ат ный

16-20

Окись алюминия 15-20

Окись кремния 15-25

Окись кальция 10-15

Окись магния 1-3

Окись железа 5-8

Органическая составляющая Остальное

3. Состав по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что карбонатный шлам содержит следующие компоненты, мас.й:

Углекислый кальций 90-97,8

Углекислый натрий

Углекислый магний 0,3-1

Дигидроксид кальция

Сульфат кальция

Сульфат натрия

Гидроксид натрия

Окись железа

Окись алюминида

Диоксид кремния

0,05-0,1

О, 45-1,8

О, 1-1,6

0,05-1

0,1-2

0,3-0,8

0,2-0,8 .

0,6-0,95. шпам

Карбонатный шлам 20-25

Железный порошок Остальное

2. Состав по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что алюмосиликатный шлам содержит следующие компоненты, мас.7.:

1197814

15-20

15-25

10-15

1, 0-3,0

5,0-8,0

Окись алюминия

Окись кремния

Окись кальция

Окись магния

Окись железа

Органическая составляющая

Остальное

Углекислый кальций

Углекислый натрий

Углекшслый магний

Дигидроксид каль90-97, 8

О, 05-0, 1

О, 3-1

0145-1 У 8

Ою 1=1 у 6

0,05-1

О, 1-2

0,3-0, 8

0,2-0, 8

0,6-0,95 ция

Сульфат кальция

Сульфат натрия

Гидроксид натрия

Окись железа

Окись алюминида

Диоксид кремния

Изобретение относится к сварке, в частности к составам электродных покрытий, применяемых преимущественно для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей.

Цель изобретения — повышение механических свойств сварного соединения при снижении стоимости электрода.

Алюмосиликатный шлам является осадком, получаемым в отстойниках водаочистных сооружений на стадии первичной очистки воды при ее естественном осветлении в присутствии коагулянта, например сернокислого алюминия, и представляет собой механическую смесь частиц с дисперсностью менее 40 мкм, включающую окислы

А1, Si, Ия, Са, Fe. Алюмосиликатный шлам после механического обезвоживания и высушивания имеет следующий химический состав, мас.7:

Ллюмосиликатный шлам Краматорской водопроводной станции в настоящее время выбрасывается в отвал, ухудшая тем самым экологию окружающей среды, в частности водоемов.

Карбонатный шлам является отходом производства каустической соды содово-известковым способом (Славянского ПО "Химпром") и имеет следующий химический состав, secs!:

Использование карбонатного шлама утилизирует отход, идущий в отвал.

Введение в состав электродного покрытия алюмосиликатного шлама алюминия и графита снижает загряз10

ЗО

50 ненность металла сварного шва прсдуктами раскисления. Это объясняется тем, что находящаяся в алюмосиликатном шламе в виде составляющей механической смеси окись кальция образует с окислившимся по реакции

А1 + О + А1 0 комплексное соединение (СаО А1 О ), которое остается в шлаке, а углерод, соединяясь с кислородом металла шва, выделяется в атмосферу в виде СО °

Это обеспечивает низкое содержание кислорода и неметаллических включений в металле шва.

Находящаяся в составе алюмосиликатного шлама органика используется взамен целлюлозы в качестве пластификатора обмазочной массы и гаэообразующей составляющей покрытия. Такая замена не снижает технологических свойств обмазочной массы и эффективность газовой защиты металла на различных стадиях дугового процесса от взаимодействия с атмосферой воздуха, так как при плавлении покрытия органика алюмосиликатного шлама разлагается с образованием большого количества газов.

° Совместное введение в состав электродного покрытия плавикового шпата, алюмосиликатного и карбонатного шламов позволяет получить многокомпонентный шлак СаР -А1 O -Si0 -СаО-MgO-PeO-NaO, который обладает хорошей смачивающей способностью металла и надежно защищает жидкий металл сварочной ванны и электродных капель от проникновения азота иэ окружающей среды, несмотря на значительное снижение углекислого газа в атмосфере дуги.

Совместное введение в шихту карбонатного и алюмосиликатного шламов обеспечивает более качественную газовую защиту жидкого металла от вредного влияния атмосферы, поскольку температурный диапазон диссоциации смеси (органическая состаляющая + CACO> + Na CO> + М80) смещен в область низких температур (300350"С), что обеспечивает равномерное и полное разложение газообраэующих.

С экономической точки зрения предлагаемое электродное покрытие выгодно, так как вместо мрамора используется карбонатный плам — отход

1197814

4 производства, что уменьшает энерго- 17Х> ухудшает отделимость шлаковой затраты на помол составляющих элект" корки. родного покрытия,а наличие в алюмо- Ферромарганец и ферросилиций в силикатном шламе органики исключает выбранных диапазонах обеспечивают дорогостоящую органическую добавку " хорошее раскисление сварочной ванны карбоксилметилцеллюлозу, потребность и получение низкоуглеродистой стали, в которой полностью не удовлетворя- Конкретные составы электродного покрытия приведены в табл. 1.

Выбранное содержание алюмосиликат- По указанным пяти составам, были ного шлама, алюминия и графита явля- 10 изготовлены электроды. В качестве ется оптимальным для обеспечения связующего использовалось жидкое низкого содержания кислорода и неме- калиево-натрие о-натриевое стекло с модулем таллических включений в металле шва. 2,2-3,0 и плотностью 1,25-1 30 мг/м .

Увеличение их содержания в покрытии Электродные покры окрытия наносились на не приводит к заметным изменениям 15 металлические стержни ержни из проволоки содержания кислорода в металле шва, Св-08А методом опрессовки Экспеа при их уменьшении не дает ожидае- риментальными нь партиями электродов мого результата. были сварены б ны о Разцы иэ Ст.3 ° СварВведение алюмосиликатного шлама ку осуществляли яли на переменном токе менее 16 мас.Х, например 14 мас.Х, 20 (ток дуги 200-220 A). ухудшает технологические свойства обмазочной массы при изготовлении Были определены ны содержание кисэлектродов и эффективность газовой .лорода, неметаллических вкл х включений защиты металла от взаимодействия с и механические свойст воиства металла " атмосферой воздуха. шва (предел прочности и ударная вязВведение карбонатного шлама наибо- кость) ° Неметаллическ л че ские включения лее целесообразно в диапазоне 20- определены методом ом электролитической

25Х. Уменьшение содержания менее экстракции, Предел дел прочности металла

20Х, например 18Х, не обеспечивает шва измеРяли на образцах типа vj надежной защиты электродных капель 0 по ГОСТ 1497-73 ударную ударную вязкость и жидкого металла сварочной ванны по ГОСТ 9669-66 н б на о разцах с надот проникновения азота. Увеличение резом. Содержание кисл кислорода в металкарбонатного шлама более 25Х нао 9 ле шва определен д лено методом вакуумпример 27Х, приводит к увеличению плавления изготовл о овленных образцов потерь на разбрызгивание ввиду взрыв- на газоанализаторе фир .ВСО Т0 С30.

3S мы ного характера образования капель. Результаты испытая

ы анни представлены

Верхний предел содержания в сос- в табл. 2. таве электродного покрытия плавико- Таки б аким образом, составы П-IV вого шпата, обладающего деионизирую- электРо н щим действием, равен 8Х, нижний ктроднОГО пОкрытия, снижая содер 0 жание кислорода и загрязненность мепредел равен 5Х и установлен из усло- талла таяла шва продуктами раскисления, вия достаточной жидкотекучести шлака, обеспечива спечивают высокие механические

Содержание рутила менее 10Х., например 8Х, ухудшает стабильность войства предел прочности и ударную язкость металла шва при удешевгорения дуги, а свыше 15Х, например ленин ст нии стоимости электродов. !

1197814

Таблица 1

Компоненты

Составы

Рутил

10, 12

17

Плавиковый шпат

5 7 8

3 3,5 4

2,5

Ферромарганец

Ферросилиций

0,5

1 2 3,5 5

1 5 2 2 5 3

1,5 2 2,5 3 l4 16 18 20

27 25 23 20

36,5 32 26 21

Слюда

6,5

Алюминий

3,5

Графит

3 5

Алюмосиликатный шлам

Карбонатный шлам

Железный порошок

Таблица 2 б6, МПа ом

Дж/ см

Содержание 7

Номер состава

Кислорода Неметаллических включений

Составитель И.Белоусов

Техред А.Бойко Корректор М.Максимишинец

Редактор А.Ревин

Заказ 7657/13 Тираж 1085 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

0,037

0,025

0,024

0,028

0,029

О, 0681

О, 0496

0,0450

0,0513

0,0537

438 105

512 128

525 140

495 134

500 125