Состав электродного покрытия

Состав электродного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к материалам для. электродуговой сварки и может быть использовано как покрытие электродов для сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, работающих при отрицательных температурах.Целью изобретения является улучшение .сварочно-технологических свойств электродов и снижение температуры перехода металла шва в хрупкое состояние. Сварочно-технологические свойства улучшены за счет введения 0,1 0 ,2 мас.% щавелево-кислого щелочного металла,1-3 мас.% слюды и 0,52 мас.% талька.Лигатура фторид - металл в количестве 3-7 мас.% улучшает свойства металла шва при низких температурах. Газошлакообразующая ос (Л нова покрытия - мрамор, плавиковый шпат, кварц. Покрытие содержит ферс: росплавы и оксалат кальция. 4 з.п. ф-лы, 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (g1) 4 В 23 К 35/365

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3846182/25-27 (22) 12..12.84 (46) 07.1).86. Бюл. 41 (71) Кубанский государственный университет и Краснодарский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по монтажным и специальным строите))ьным работам (72) А,И.Кретов, В.Г.Хохлов, Л.П.Иойсов, Б.П.Бурылев и Н.Н.Кирьяков (53) 621.79).04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 948590, кл. В 23 К 35/365, )982.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1090519, кл. В 23 К 35/365, 1984. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ .(57) Изобретение относится к материалам для. электродуговой сварки и может быть использовано как покрытие электродов для сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, работающих при отрицательных температурах. Целью изобретения является улучшение .сварочно-технологических свойств электродов и снижение температуры перехода металла шва в хрупкое состояние.

Сварочно-технологические свойства улучшены за счет введения 0,1

0,2 мас.Ж щавелево-кислого щелочного металла,1-3 мас.Ж слюды и 0,52 мас.7. талька. Лигатура фторид — металл в количестве 3-7 мас.7 улучшает свойства металла шва при низких температурах. Гаэошлакообразующая основа покрытия — мрамор, плавиковый шпат, кварц. Покрытие содержит ферросплавы и оксалат кальция. 4 з.п. ф-лы, 3 табл.

1 12

Изобретение относится к материалам для электродуговой сварки и может быть использовано как покрытие электродов, предназначенных для сварки особо ответственных конструкций из низкоуглеродистых н низколегированных сталей, работающих при отрицательных температурах.

Цель изобретения — улучшение сварочно-технологических свойств электродов и снижение температуры перехода металла шва в хрупкое состояние.

Введение щавелено-кислых щелочных металлов в состав фтористо-кальцевого покрытия значительно улучшает формирование швов на низких плотностях тока в вертикальном положении.

Это достигается sa счет уменьшения межфазного натяжения между металлом и шлаком, что приводит к уменьшению диаметра переносимых капель металла. Эти добавки повышают также стабильность горения дуги на низких плотностях тока. Причем их содержание в пределах 0,1-0,2 мас. является оптимальным. Увеличение их содержания в покрытии более 0,2 мас.% ухудшает технологичность изготовления (смесь быстро эатвердевает), а уменьшение

Менее 0,1 мас. не дает положительного эффекта.

Введение талька и слюды в состав фтористо-кальцевого покрытия снижает чувствительность электродов к образованию козырька", что связано с изменением физико-химических свойств покрытия и улучшением опрессовынаемости электродов. Содержание талька и слюды в пределах 0,5-2.,0 и 1-3 мас. соответственно является наиболее оптимальным. При меньшем содержании не достигается положительный эффект, а при большем содержании отмечается нестабильное горение дуги и наличие козырька

В сварочном производстве известно использование флюорита. Использование металлического кальция ограничено из-за растворимости его н железе и относительно низкой температуры кипения кальция, поэтому добавление металлического кальция может приводить к его большим потерям в основном за счет окисления, кроме того он имеет большое средство к кислороду, сере и фосфору, поэтому может использоваться как раскислитепь, де68350 2

5 10

55 сульфуратор, а также как легирующий элемент.

С целью лучшего усвоения кальция вводится лигатура фтористый кальций — кальций или другие системы галогенидов ЩЗМ и РЗМ со щелочноземельными и радко-земельными металлами.

Для снижения давления пара кальция целесообразно добавлять кремньФ, который является хорошим раскислителем, а использование комплексных раскислителей приводит к снижению неметаллических включений и быстрому переходу их н шлаковую фазу, что обеспечивает высокое качество шва сварочной конструкции.

Таким образом, применение лигатру галогенидов металлов (ЩЗМ-РЗМ) — металл позволит использовать нсе положительные физико-химические характеристики металлов и предохранять их от преждевременного окисления или испарения .и быстрее внести активный металл в зону свариваемого металла, а также улучшить технологические свойства сварки иэ-за увеличения электропроводности промежутка дуги изза электропроводпых ионов MeF+ и Ме .

Кроме того, введение лигатур фторидметалл позволяет снизить температуру перехода в хрупкое состояние. Причем при введении лигатуры фторид — металл происходит более равномерное распределение легирующих или модифицирующих добавок, например кальция, чем при введении металлическйх лигатур (силикокальций) . Происходит меньшее выгорание элементов, имеющих большее сродство к кислороду.

Содержание лигатуры фторид — металл в количестве 3-7 мас. наиболее рационально. Меньшее содержание не влияет на температуру перехода в хрупкое состояние, а большее содержание ухудшает формирование шна. Состав лигатуры, мас. .: CaF 75-80;

Са 15-20.

Состав покрытия электродов приведен в табл.l.

С использованием электродных пока рытий состава (табл.17 изготовлены электроды диаметром 4 мм н количест ве по 50 кг каждого варианта, В качестве связующего используют натриево-калиевое жидкое стекло.

Испытания проводят с целью определения механических свойств метал3 1 ла шва и сварочно-технологических свойств опытных электродов. Сваривают пластины из стали Ст.3п толшиной 12 мм и кольцевые трубные стыки диаметром 168 мм толщиной стенки

10 мм.

В качестве источника питания используют преобразователь ПСО-500.

Сварочный ток составляет для сварки в вертикальном положении 100-130 А, а для нижнего положения 160-200 А.

Результаты испытаний механических свойств наплавленного металла приведены в табл.2.

Из табл.2 следует, что ударная вязкость наплавленного металла при отрицательных температурах увеличивается более чем в два раза, снижая температуру перехода металла шва в хрупкое- состояние.

Электроды с предлагаемым покрытием технологичны в изготовлении, т.е. обеспечивается легкость нанесения обмазочной массы на стержень электрода и обладают хорошими сварочно-технологическими свойствами, представленными в табл.3.

При сварке электродами с предлагаемым составом покрытий наблюдается улучшенное формирование швов на низких плотностях тока в вертикальном положении, стабильное горение дуги, а также исключается образование "козырька".

Изготовление электродов с указанным покрытием не требует изменения известной технологии и может использоваться для широкого внедрения в практику строительно-монтажных организаций.

Формула изобретения

l. Состав электродного покрытия для сварки низкоуглеродистых и низко18,4-22

3-6

8-12

3-5

3-5

0,25-0,5 ция

Щавелево-кислый щелочной металл О, 1-0,2

Слюда 1-3

Тальк 0 5-2

Лигатура фторид — металл 3-7

30 2. Состав по п.l о т л и ч а юшийся тем, что в качестве щевалево-кислого щелочного металла взят щавелево-кислый натрий в количестве 0,1-0,2 мас.7.

3. Состав по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве щавелево-кислого щелочного металла взят щавелево-кислый калий.

4. Состав по п.l, о т л и ч а ю40 шийся тем, что в качестве лигатуры фторид — металл взята лигатура

pa CaF — Са.

5. Состав. по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве ли45 гатурыфторид — металл взята лигатуNgP — Mg.

268350 4 легированных сталей, содержащий мрамор, плавиковый шпат, кварц, ферротитан, ферромарганец, ферросилиций, оксалат кальция, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью улучшения сварочно-технологических свойств электродов и снижения температуры перехода металла шва в хрупкое состояние, он дополнительно со10 держит щавелево-кислый щелочной металл, тальк, слюду и лигатуру фторидметалл при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Мрамор 48-50

f5 Плавиковый шпат

Кварц

Ферротитан

Ферромарганец

20 Ферросилиций

Оксалат каль1268350

Т а блица 1

Компоненты

I l

50,0

50,0

Мрамор

Плавкий шпат

18,4

19,8

4,0 .

3,0

Кварц

Фторомарганец

5,0

5,0

Ферросилиций

5 0

4,0

Ферротитан

12,0

11,5

Оксалат кальция

0 5

0,5

0,2

0,1

0,1

0,2 0,15

1,4 2,0

1,0

0,5

1,0

2,0

3,0

2,5

3,0

7,0

5,0

3,0

7,0

Таблица 2

Температура перехода в хрупкое состояние, ОС

Состав электродного пок а, MIIa б

-20

-40 рытия по варианту

530-540 24-28

28 0-36 4 т

30,4

50 0-52 0

А 2.

-25

51,4

530-540 26-28

52 0-54 0

Х Л

30 0-34 0

---2. А

33,3

-25

53,0

530-560 28-32

86 5-98 5

Л Х

59 0-64 0

--=L====X=

-40

60,3

89,5

525-535 26-28

6720 100с0

50 0-64 0 ,2.

-40

84,0

56,3

500-510 23-27

52 0-56 0

А .Е

28 0-38 О т

-30

34,6

54,8

Щавелево-кислый натрий

Щавелево-кислый калий

Тальк

Слюда

Лигатура CaF — Са

Лигатура М8Р— Mg

Содержание компонентов, мас.X,ïî варианту

1 2 ) 48,0 48,0 50,0

22,0 18,6 19,0

3,35 4,0 6,0

4,0 5 0 3,0

3,0 4,0 4,55

8,8 11,0 8,0

025 03 03

7 о

А,дж/см 9 при температуре, С

1268350

Таблица .3

Наличие

"козырька"

Формирование шва

Горение дуги

Есть

Мелко-чешуйчатое

Нет

Средне-чешуйчатое

Редактор Н.Рогулич

Заказ 59б9/12 . Тираж 1001 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое. предприятие,г.ужгород,ул.Проектная,4

Состав электродного,покрытия по варианту

Средне"чешуйчатое Стабильное Нет

Составитель И.Иванова

ТехредА.Кравчук Корректор М.Самборская