Состав керамического стержня для механизированной электродуговой сварки

Состав керамического стержня для механизированной электродуговой сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК g 4 В 23 К 35/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I) 4116842/40-27 (22) 24.06.86 (46) 30.04.88. Бюл. № 16 (72) В. С. Есипенко, В. П. Баринов, Г. Г. Скорин, И. Н. Гейнрихс и Ю. Н. Алешин (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 210976, кл. В 23 К 35/36, 1966.

Авторское свидетельство СССР № 433987, кл. В 23 К 35/36, 1973. (54) СОСТАВ КЕРАМИЧЕСКОГО СТЕРЖНЯ ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ ЭЛЕКТРОДУГОВОЙ СВАРКИ (57) Изобретение относится к сварочному производству, а точнее к составам керамических стержней, предназначенных для механизированной электродуговой сварки, и может быть использовано при изготовлении металлоконструкций и ремонте отливок из углеродистых и низколегированных сталей.

ÄÄSUÄÄ l 391845 А1

Цель — повышение сварочно-технологических свойств стержней и качества наплавленного металла. Введение в состав керамического стержня эгирина в количестве

6 — 19 мас.о, химическая ф-ла—

Ca(IMFeAl) ((SiAl) г061, позволяет повысить стабильность горения дуги, получить высокотехнологичное в изготовлении покрытие, обладающее высокой прочностью и влагостойкостью при транспортировке и длительном хранении керамических стержней и обеспечивающее гарантируемый химический состав и механические свойства металла шва. Состав керамического стержня также содержит, мас.о : мрамор 40 — 58, плавиковый шпат

5 — 14, ферромарганец 5 в 13, ферросилиций

9 — 20, графит серебристый 1 — 3, глыбу силиката натрия 1 — 2, карбоксилметилцеллюлозу

1 — 3. 3 табл.

1391845

I II III

47 58

1G 5

10 5

15 20

14

Мрамор

Плавиковый шлат

Ферромарганец

Ферросилиций

Графит серебристый

Згирин

Глыба силиката натрия

Карбоксиметилцеллюлоза

19

2 1

12 6

2 2

2 3

Ca(MgFåÀl) ((SiÀ1)gOq), 50

1

Изобретение относится к сварочному производству, а точнее к составам керамичес ких стержней, предназначенных для механи;зированной электродуговой сварки, и может быть использовано при изготовлении металлоконструкций и ремонте отливок из углеродистых и низколегированных сталей.

Целью изобретения является повышение сварочно-технологических свойств стержней и качества наплавленного металла.

Мрамор и плавиковый шпат введены в состав керамического стержня как газошлакообразующие компоненты, содержание компонентов (мрамор 40 — 58 мас.% и плавикового шпата 5 — 14 мас.%) определяет надежность защиты наплавленного металла от окружающего воздуха. Повышение содер жания мрамора больше указанного приво, дит к выделению большого количества газов ! и затруднению управлением процессом, при

; уменьшении содержания мрамора резко снижается защита сварочной дуги от окружаю щего воздуха. Увеличение содержания пла-! викового шпата приводит к повышенному образованию трудноудалимого шлака, умень: шение этого содержания вызывает сни: жение количества шлака, необходимого для

; защиты наплавленного металла в процес се сварки.

Ферромарганец и ферросилиций — основные источники кремния и марганца, осуществляющие легирование металла шва. Повышение содержания этих компонентов ведет к увеличению Si и Ми в металле шва и к охрупчиванию и снижению прочностных характеристик металла шва. Уменьшение содержания ферромарганца и ферросилиция приводит к неполному легированию наплавленного металла и снижению его качества.

Графит присутствует в составе покрытия как раскислитель и источник углерода в металле шва, указанное соотношение определяет оптимальное содержание углерода в наплавленном металле. Увеличение или уменьшение этого соотношения ведет к изменению качества металла шва и ухудшает его способность подвергаться закалке.

Введение в состав покрытия эгирина, химическая формула которого позволяет значительно повысить полноту протекания окислительно-восстановительных гроцессов в сварочной ванне, Содержание в эгирине окислов кремния до

50% позволяет обеспечить надежную шлаковую защиту жидкого металла и тем самым снизить содержание в покрытии плавикового шпата.

Образующиеся высокотехнологические шлаки хорошо смачивают наплавленный металл, очищая его от различных примесей, легко всплывают наверх, образуя легкоотделимую шлаковую корку и обеспечивая требуемый химический состав металла.

2

Содержание в эгирине значительного количества окислов, причем более 10% окислов щелочно-земельных металлов, позволяет повысить стабильность горения дуги в процессе сварки. Значительная прочность зерна эгирина и низкое содержание влаги как кристаллизационной, так и гидроскопической позволяет при его использовании сохранить эти качества и в покрытии, что дает возможность получить высокотехнологичное в изготовлении покрытие, обеспечивающее гарантированный химический состав и механические свойства металла шва, способного подвергаться закалке, а также обладающее высокой прочностью и влагостойкостью, что особенно важно при транспортировке и длительном хранении керамических стержней.

При увеличении содержания эгирина создаются трудности для наблюдения и управления за процессами, протекающими в сварочной ванне, а также образуется большое количество шлака, создающее трудноудал и мую шл а ко в ую кор ку.

При уменьшении содержания эгирина не обеспечивается полнота протекания окислительно-восстановительных процессов в сварочной ванне и требуемый химический состав наплавленного металла не достигается.

Глыба силиката натрия и карбоксилметилцеллюлоза в указанных пределах обеспечивают необходимые пластические свойства обмазочной массы при выпрессовке.

Для проведения исследований были изготовлены керамические стержни трех состав со следующими содержанием компонентов мас %:

В качестве связующего применялось калиево-натриевое жидкое стекло. Опрессовка выполнялась на электродообмазочном прессе. Армировка керамических стержней осуществлялась проволокой св. 08 диаметром

5 мм.

При плавлении керамического стержня диаметром 15 мм со сварочной проволокой марки св. 08Г2С образуется наплавленный металл.

Механические свойства наплавлен ного металла приведены в табл. 1.

1391845

Таблица1

Химический состав наплавленного металла приведен в табл. 2.

Режим сварки: å

МПа зт

МПа

<к

h, Е кцж/м

Состав

420 †4

32 — 34

I 602 413 21

II 588 378 18

1221

3,8 — 4,5

792

10 III 635 441

1275

Сварка производилась с использованием источника питания типа ВС вЂ 6 и полуавтомата ПС-2.

Сварочно-технологические свойства керамического стержня представлены в табл. 3.

Таким образом предложенный керамический стержень для механизированной электродуговой сварки по сравнению с известными образцами аналогичных стержней позволяет повысить качество наплавленного металла и имеет высокие сварочнотехнологические свойства.

Таблица 2

Сос- С Si Mn

S P тав

0,20 0,30 1,21

0,02 0,03

Формула изобретения

III 0,22 0,34 1,39

0,03 0,03

Состав керамического стержня для механизированной электродуговой сварки, содержащий мрамор, пловиковый шпат, глыбу силиката натрия, карбоксиметилцеллюлозу, отличающийся тем, что, с целью повышения сварочно-технологических свойств стержня и качества наплавленного металла, состав дополнительно содержит ферромарганец, ферросилиций, графит серебристый и эгирин при следующем соотношении компонентов, мас о :

Таблица 3

СосСила Вылет

КоэффициКоэффици— ент

Коэффици— тав

30 свар ки проволоент ент набрызтока

А раснапки, мм плав- лавления, ки, мм r/À÷ гивания,Е

Составитель Т. Арест

Редактор M. Келемеш Техред И. Верес Корректор И. Эрдейи

Заказ 1792/17 Тираж 921- Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4!5

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

Ток сварки, А

Напряжение на дуге, В

Скорость подачи проволоки, м/мин

Вылет электродной проволоки, мм

Мрамор

Плавиковый шпат

Ферромарганец

Ферросилиций

Графит серебристый

Эгирин

Глыба силиката натрия

Карбоксилметилцеллюлоза

40 — 58

5 — 14

5 — 13

9 — 20

1 — 3

6 — 19

1 — 2

1 — 3

II 0,17 0,39 1,32 0,03 0,03

420 15 15 0 21,4 1,57

II 440 15 15 8 22 5 1 51

4P III 450 15 16 5 23 7 1,52