Состав электродного покрытия

Состав электродного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается буровой сварки конструкций ответственного назначения из низколегированных углеродистых и низколегированных сталей . Целью изобретения является повышение технологических свойств обмазочных масс электродов. В состав электродного покрытия, содержащего, мас.%: 35-45; плавиковый шпат 20-23; ферромарганец 4-6; ферросиг лиций 4-6; ферротитан 7-9 и железный порошок, вводится в качестве пластифициругацего компонента биотит в количестве 6-8 мас.%. Биотит с анизодиаметрической формой частиц позволяет значительно улучшить пластические свойства обмазочных масс электродов. 1 ил., 6 табл. S сл

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ1НЕО (ИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (И) (5D 4 В 23 К 35/365

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОтнРытий (21) 3964048/25-27 (22) 14. 10.85 (46) 15.01.87. Бюл. Н - 2 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт компрессорного маши.ностроения (72) А.И. Любич, В.Ю. Чернов, А.С. Павлин, В.Д. Иакаренко и Ю.А. Ииргород (53) 621.679.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 1090519, кл. В 23 К 35/365, 1984.

Авторское свидетельство СССР

В 1105288, кл. В 23 K 35/365, 18.04.83. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение касается буровой сварки конструкций ответственного назначения из низколегированных углеродистых и низколегированных сталей. Целью изобретения является повышение технологических свойств обмаэочных масс электродов. В состав электродного покрытия, содержащего, мас. X: мрамор 35-45; . плавиковый шлат

20-23; ферромарганец 4.-6; ферроси-. лиций 4-6; ферротитан 7-9 и железный порошок, вводится в качестве пластифицирующего компонента биотит в количестве 6-8 мас.X. Биотит с аниэодиаметрической формой частиц позволяет значительно улучшить пластические свойства обмазочных масс электродов. 1 ил., 6 табл.

1 12830

Изобретение касается дуговой сварки плавлением и может быть использовано в производстве сварочных электродов и сварных конструкций ответственного назначения. 5

Целью изобретения является повышение технологических свойств обмазочных масс электродов за счет улучшения их пластических свойств.

Бионит весьма распространен и на- 10 ходится в месторождениях в ассоциации с алюмосиликатами и другими концентраторами.

Биотит представляет собой минерал

К О ° 6(Mg,Fe)0 A1 0).6S Î 2Н О.

Использование биотита, который представляет собой минерал с ярко выраженной волокнисто-игольчатой (анизодиаметрической) формой частиц, позволяет улучшить пластические свой ства обмазочных масс электродов с покрытием основного вида.

Пластифицирующий эффект материа1 25 лов с анизодиаметрической формой частиц обеспечивается за счет их ориентации при истечении обмазочных масс, что способствует понижению величины трения между сдвигающимися слоями. При отсутствии истечения (в сыром состоя- З0 нии или после термообработки) частицы с анизодиаметрической формой создаЮт формирующий эффект, повышая прочность сырой массы и готового покрытия.

На чертеже показано соотношение между пластической прочностью и давлением экструзии.

Для определения оптимального содержания биотита в покрытии были проведены исследования.

В экспериментах использованы опыт-. ные электроды, составы покрытия которых представлены в табл. 1.

Во все обмазочные массы, содержащие биотит, вводили 21Х калиево-натриевого жидкого стекла (сверх 100Х к массе сухой шихты) .

Во время испытаний обмазочных масс оценивали влияние биотита на давление истечения обмазочной массы при постоянной скорости нагружения через калибровочное отверстие на капиллярном вискозиметре и определяли пластическую прочность обмазочной массы на коническом автопластометре.

Лучшей считается обмазочная масса, которая имеет наибольшую пластическтю прочность при меньшем давлении истечения. При увеличении количества жидкого стекла масса истекает при меньшем давлении, но готовые электроды легко деформируются на конвейерной линии и наоборот. Введение неорганических пластификаторов позволяет получить легкоэкструдируемые массы с достаточно высокой пластической прочностью P

Анализ данных, приведенных на чертеже, показывает, что биотит улучшает пластические свойства обмазочных масс. Так, при одном значении пластической прочности Р обмазочные массы с биотитом (2) характеризуются меньшей величиной давления экструзии Р„ нежели массы, не содержащие его (1), что свидетельствует о достаточно выраженном пластифицирующем действии биотита. Исследовали также влияние биотита на прочность обмазочных масс электродов с основным покрытием.

В табл. 2 приведены данные прочности обмазочной массы после термообработки (Т„ = 360 С).

Из табл. 2 видно, что с увеличением содержания биотита от 4 до 10Х повышается прочность покрытия пример. но в 1,5 раза, что можно объяснить двумя факторами: армированием покрытия за счет анизодиаметрической морфологии частиц биотита; упрочнением покрытия за счет лучшего смачивания частиц биотита связующим, что обусловлено близостью их силикатных тетраэдров.

Результаты исследований технологических свойств обмазочных масс с биотитом, поКазали, что электроды хорошо прессуются, покрытие имеет хороший внешний вид. Покрытие электродов менее подвержено механическим повреждениям при транспортировке и зачистке электродов. В покрытии во время сушки не образуются трещины. Применение биотита позволяет уменьшить вспухание электродного покрытия, что оказывает влияние на качество электродов. Так в случае применения биотита вспухание покрытия 0,07

0,10 мм.

Полученные результаты дают основания рекомендовать биотит дпя применения в электродных покрытиях основного вида в качестве пластифицирующей добавки. Испытания электродов с биотитом в покрытии при сварке в

1283006 различных пространственных положениях показали, что высокие сварочнотехнологические свойства электродов, а также отделимость шлаковой корки с поверхности шва обеспечиваются при содержании в покрытии биотита, равном 6-8 мас.%. При этом шлаки, образующиеся при плавлении такого покрытия, обладают хорошей кроющей способностью и обеспечивают получение мел- t0 кочешуйчатых швов с плавным переходом усиления к основному металлу.

Это положительно сказывается на качестве и служебных характеристиках сварных соединений. f5

В табл. 3 приведены примеры конкретных составов электродного покрытия, На основании проведенных исследо- 20 ваний установлено, что содержание и соотношение газошлакообразующих компонентов (мрамор, плавиковый шпат) и ферросплавов, приведенные в табл.3, являются оптимальными с точки зрения обеспечения высоких сварочно-технологических свойств электродов при сварке в вертикальном и потолочном положениях и требуемого уровня раскисления наплавленного металла.

Ю

Сварку производили на постоянном токе обратной полярности. В процессе испытаний сваривали одно и двухсторонние тавровые соединения из стали

ВСТЗсп в нижнем положении. 35

Установлено, что электроды обеспечивают мелкокапельный перенос металла, что исключает "примерзание" электрода к изделию при сварке на малых режимах. Наплавленный металл 40 имеет мелкочешуйчатое формирование, В изломах швов одно и двухсторонних тавровых соединений трещин, пор, шлаковых включений и др. дефектов не обнаружено. 45

Опытными электродами производили также сварку стыковых швов в вертикальной и потолочной плоскостях.

Электроды обеспечивают хорошее формирование шва и легкую отделяемость 50 шлаковой корки в различных пространственных положениях шва. Поверхность швов мелкочешуйчатая, отсутствуют подрезы, в изломе швов дефеКтбв не обнаружено.

В табл. 4 приведены данные пластической прочности покрытий.

Как видно из табл. 4, обмазочные массы с биотитом в составе обладают большей пластической прочностью при меньшем давлении истечения, что свидетельствует об их лучших технологических свойствах.

В табл. 5 приведены механические свойства металла шва (ф 4 мм,I, — 190A).

В табл. 6 приведены данные ударной вязкости металла шва (образцы с надрезом по Менаже — тип VI).

По механическим свойствам металла шва электроды с указанным покрытием относятся к типу Э50А и обеспечивают требуемые значения ударной вязкости при отрицательной и положительной температурах. Электроды с предлагаемым покрытием предназначены для сварки на постоянном токе низколегированных, углеродистых и низколегированных сталей.

Формула и з об р е т е н и я

Состав электродного покрытия для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содсржащий мрамор, плавиковый шпат, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан, железный порошок, пластификатор, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения технологических свойств обмазочных масс электродов за счет улучшения пластических свойств, состав дополнительного содержит в качестве пластификатора биотит,. при следующем соотношении компонентов, мас.7.:

Мрамор 35-45

Плавиковый шпат 20-23

Ферромарганец 4-6

Ферросилиций 4-6

Ферротитан 7-9

Биотит 6-8

Железный порошок Остальное

1283006

Таблица 1

Содержание компонентов, мас.%, в составах

) Компоненты

2 3 4 5

37,5

42,5

20

21,5

23

5,5

8,5

4,5

5,5

4,5

7,5

8,5

19,5

13,5

Таблица 2

Индекс электрода Содержание биотита, %

Прочность покрытия, ИПа

Таблица 3

Содержание компонентов, мас.%, в составах

Компоненты

45

23

21,5

13,5

Мрамор

Плавиковый шпат

Биотит .

Ферромарганец

Ферросилиций

Ферротитан

Железный порошок

Мрамор

Плавиковый шлат

Биотит

Ферромарганец

Ферросилиций

Ферротитан

Железный порошок

11,1-13,3

12,4-14,6

16,9-17,6

18 5-20,8

21,7-22,8! 283006

Та блица 4

Пластическая прочность, дин/мм 10

Вариант покрытия

Давление истечения, атм

51,4

280

27,1

205

20,5

180

Таблица 5

3, X е>

МПа

6,, MI1a

520-560 4 10-464

515-555 415-455

514-559 420-460

Таблица 6

a„, Дж/см при Т, С

Вариант электродного покрытия

+20 -20 -40 -60

220-240 156-185

Р Я, Па

2 Ч 6

age trial

Составитель Н. Иванова

Техред И.Попович Корректор А. Обручар

Редактор Т. Парфенова

Заказ 7337/10 Тираж 972 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4.

Вариант электродного покрытия

216-260

219-245

150-191

161-189

26-31

26-32

25-29

121-138

119-129

115-131

) 60-71

63-72

68-.74

95-115

89-109

94-105