Состав электродного покрытия

Состав электродного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сваркеj а именно к составам электродных покрытий , предназначенных дпя сварки низколегированных и углеродистых сталей , в частности к способам сверху вниз как на постоянном токе прямой и обратной полярности, так и на переменном токе. Цель изобретения - снижение энергоемкости изготовления электродов и повышение их сварочнотехнологических свойств. Состав покрытия содержит в качестве материала перлитовой группы песок перлитовый и/или перлит вспученный в количестве 1-15 мас.%, пластические свойства которого позволяют значительно снизить давление опрессовки до величины 80 кгс/см. Перлитовый материал содержит до 10% окислов щелочных и щелочноземельных металлов. Это позволяет обеспечить стабильность горения дуги. Состав покрытия содержит карбонат щелочноземельного металла в количестве 15-40 мас.% и фторид металла , причем МеСОз/МеР4 0,2-0,82. В качестве раскислителя состав покрытия содержит 4-15 мас.% ферромарганца и/или ферротитана. Для повьшения производительности процесса вводится железный порошок в количестве 5- 50 мас.%. 2 з.п. ф-лы, 3 табл. СЛ

СВОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (!1) А1 (1! 4 В 23 К 35/365

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

f:

flPl4 П.(НТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ..- .., ;

И ABTOPCHOIAY СВИДЕТЕЛЪСТВУ (21 ) 4292709/25-27 (22) 30.07.87 (46) 30.12.88. Бкп. У 48 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам (72) А.Л.Черкасский, А.А.Сыроваткин, 10.В.Соколов, Л.M.ßíäóãàíîâà и И.Н.Ворновицкий (53) 621.791.04(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1066766, кл. В 23 К 35/365, 18.04.80.

Авторское свидетельство СССР .У 1105288, кл. В 23 К 35/365, 18.04,83,,(54) СОСТАВ ЭЛККТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к сварке,* а именно к составам электродных покрытий, предназначенных для сварки низколегированных и углеродистых сталей, в частности к способам "сверху вниз" как на постоянном токе прямой и обратной полярности, так и на переменном токе, Цель изобретения— снижение энергоемкости изготовления электродов и повышение их сварочнотехнологических свойств. Состав покрытия содержит в качестве материала перлитовой группы песок перлитовый и/или перлит вспученный в количестве

1-15 мас.X пластические свойства которого позволяют значительно снизить давление опрессовки до величины

80 кгс/см . Перлитовый материал со2 держит до 107, окислов щелочных и щелочноземельных металлов. Это позволяет обеспечить стабильность горения дуги. Состав покрытия содержит карбонат шелочноземельного металла в количестве 15-40 мас, l и фторид металла, причем МеСО /МеГ =0,2-0,82. В качестве раскислителя состав покрытия содержит 4-15 мас.7, ферромарганца и/или ферротитана. Для повышения производительности процесса вводится железный порошок в количестве 550 мас.X. 2 з.п. ф-лы, 3 табл.

l 447623

Изобретение относится к материалам для электродуговой сварки и может быть использовано как покрытие для электродов, предназначенных для свар- 5 ки низколегированных и низкоуглеродистых сталей, в частности способом сверху вниз" как на постоянном токе прямой и обратной полярности, так и на переменном токе. I0

Целью изобретения является снижение энергоемкости изготовления электродов и повышение их сварочно-технологических свойств.

Состав электродного покрытия содержит в качестве материала перлитовой группы песок перлитовый и/или перлит вспученный.

Перлит вспученный и песок перлитовый применяются в строительстве как 20 теплоизоляционный материал, а также в различных фильтрующих системах, Naтериал имеет следующий химический состав, Х: SiOq 75; А1 0> 14,8; FeO

1,4; СаО 1,1; MgO 0,61; (К О+На О) 25

4,79-8,21. Он поставляется в виде порошка, не токсичен. Частицы перлита обладают свойством скольжения друг относительно друга, поэтому он играет роль смазки при онрессовке обма- gg зочной массы. За счет высоких пласти" ческих характеристик перлита и снижения количества малотехнологического при онрессовке карбоната щелочноземельного металла до 40% обеспечиваются улучшенные опрессовочные свойства обмазочной массы: стабильность давления и его значение, доходящее до

80 кгс/см °

Ввиду того что перлитовый материал поставляется в виде порошка, он не требует вложения дополнительных

,энерго- и трудозатрат при его подготовке к введению в обмазочную массу. 45

Перлитовый материал содержит до

10Х окислов щелочных и щелочноземельных металлов, что дает возможность без добавления специальных компонен"

50 тов обеспечить, стабильность горения дуги. Окислы щелочных и щелочноземельных металлов при выбранном соотноше" нии карбоната щелочноземельного металМеСО, ла к фториду металла (далее ††--, a

MeF< пределах 0,200-0,820 обеспечивают понижение работы выхода электрона и потенциала ионизации на поверхности ка-= тода, представляющего собой жидкий металл, покрытый тонким слоем шлакового расплава, что дает возможность вести сварку на постоянном токе любой полярности и переменном токе.

Нижний предел содержания материала перлитовой группы выбран из усЛовия появления эффекта от его внедрения.

Увеличение его содержания свыше 15% затрудняет усреднение состава обмаэочной массы при ее изготовлении и приводит к ухудшению отделимости шпака, особенно с корневых слоев разделки, так как повышается жидкотекучесть шлака.

МеСОу

Выбранные соотношения — — — обесMeF печивают такие поверхностные свойства шлакового расплава, которые позволяют выполнять сварку "сверху вниз".

Кроме того, выбранные соотношения

МеСΠ†--- совместно с введением перлита

MeF позволяют обеспечить высокие пластические свойства обмазочной массы, в связи с чем резко снижается давление опрессовки, что позволяет наносить покрытие на электродный стержень с меньшими энергетическими затратами.

Для улучшения формирования металла шва в покрытие может быть дополнительно введен железный порошок в количестве 5-26%. При содержании железного порошка до 25% дгя сохранения высоких сварочно-технолоп веских свойств электрода должно соблюдаться условие

MeCO +Me

20 — — 4 — — » 40.

rSiO

При выполнении этого соотношения производительность наплавки электрода равна 10,5-11,0 r/А ч.

При необходимости повышения производительности процесса сварки до величин порядка 12-!4 r/А ч в покрытие дополнительно может быть введен железный порошок в количестве 25-50%.

При этом, чтобы обеспечить возможность процесса сварки способом "сверху вниз", должно соблюдаться следующее условие:

MeCO,+ÌåÅ, 6 —:. «cñ65, 28-;О, где, HiO — суммарное количество двуокиси кремния в покрытии

144

Таблица 1 компоненты состан, иас.l э э 1 ь э ь (э < ь Т э ь э

26,7

15 40 30 . 37,2

Мра ио р

Плавиковый шлат

15 24 5 15 3

23э3 16 ° 4 . 25э3

78 67 48,7 47

Песок перлитовый и/нли перлит вспученный 1,0

3,3 10,0 6,0

6 10 4

3,0

5,0

l5 0 2 ° 9

Г,о

5,0 3,0

3,2

4 10

8 9 10

8 . 10 10

Ферротнтан

Ферромарганец

Желеаный порошок

Нраыор

Плавиковый шлат

2 3

2,8

7,О.

3 3

5 8

30

0,64

0,71 - 0,50

0,20 0,22

0,69

Оь50

0,27

0,27

0,82

0,82

0,70 бе", учета е1.с содержания

11,э ;Г; f.%f=1 -= г

Для исследования свойств электродного покрытия были изготовлены смеси, состав которых представлен в табл, 1°.

Карбонат щелочноземельного металла вводит ся в со став в виде мрамора, а фторид металла — в виде плавикового шпата.

Технологический процесс изготовления электродов с данным составом не отличается от принятого и производится на оборудовании для изготовления серийных электродов.

Каждую смесь после перемешивания с жидким натриевым стеклом (в количестве 257. к весу сухой шихты) наносили на стержни из проволоки Св-08А методом опрессовки. Давление опрессовки электродов составляло 80110 кгс/см против 120-150 кгс/см

1 2 при опрессовке электродов основного типа.

Высокая пластичность обмазочной массы обеспечила получение электродов без эксцентриситета.

Электроды прокаливали при 1=380 С ! в течение 1,5 ч.

Были проведены механические испытания сварных образцов. Сварку прово11 и дили способами снизу вверх и свер11 ху вниз

Результаты испытаний приведены в табл. 2 и 3.

Состав покрытия обеспечивает устойчивое горение дуги на постоянном и переменном токах при достаточно

7623 высокой производительности процесса и сварочно-технологических сво;"1ствах.

Формула изо бретения

Состав электродного покрытия преимущественно для сварки углеродистых и низколегированных сталей, со70 держащий карбонат щелочноэемельного металла, фторид металла, ферромарганец и ферротитан, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью снижения энергоемкости изготовления элек15 тродов и повышения их сварочно-техно- логических свойств, состав дополнительно содерж1.т материал перлитовой группы при следующем соотношении компонентов, мас.Х:

20 Материал перлитовой группы l-l5

Карбонат целочноземель но ro ме т алла 15-40

Феррома р ганец и/или

25 ферротитан 4-15

Фторид металла Остальное, причем отношение карбоната щелочноземельного металла к фториду металла составляет 0,20-0,82.

30 2. Состав по и. 1, о т л и ч а" ю шийся тем, что в качестве материала перлитовой группы он содержит перлитовый песок и/или вспученный перлит.

3. Состав по п. I о т л и ч аю шийся тем, что состав дополнительно содержит 5-507. железного порошка, введенного вместо фторида металла.

$28 $33 55ь0 356 187 327 606 507

1447 ? 3

Та блица 2

Относитель- Ударная ное удлине- вязкость, g ние, % кгсм/см

Лавление опрессов2 KH KI C / CM отделимости, nyc/см " г

«10 тав, ¹

21-24,5

13 4-17,2

80-1 10

80-100

23,0-28,7

20,1-23,0

24,7-30,0

22,1-29,4

23,7-27,5

26,3-29,8

21,2-27,1

20,4-28,3

18,7-23,9

20,4-25, 7

22,7-29,8

24,3-30, 1

43,1-45,8

57,2-59,9

47,4-49,7

52, 3-54, 7

18, 1--27 „2 80-100

43,8-46,1

3,5-4,9

3,2-5,0

Таблица 3

Соответствие

Коэффициент наплавки на постоянном токе

- СосКоэффициент наплавки на переменном токе тав, № типу электрода 2 3 ф4 ф2 мм ф ммкф

10 3 10,3

10 0 х

10 5

10 1 а

10,4

10 3

10,4

Э4 2А

10,3

10,95 10,65 10,7

10 5

2»

10,8

10 5

10,7

10 8 т

11,1

Э55

10,7 10,4

10,3

10 3

10,4

10 2

10,3

10 5 т

10,7

3 Э46А

10, 35

10,35 10,4

10 0

10,5

10 3

10,7

10 1

Т0,7

Э50А

10 0

10,2

9,9

11,1 10,0

2.

9 8

10,4

10 8 л.

11,2

34?A

10,7

10,7 10,7

10 l

10,8

10 3

«А=

10,8

10 4

10,8

Э46А

Сос- I Покяэатель

1 4,5-5,3

2 4,4-5,3

3 3,6-5,1

4 4,2-5,0

5 4,7-6,0

6 3,2 4,7

7 3,6-5,0

10 3,1-4,5

11 3,7-4,8

12 3,4-4,4

Предел прочности,кгс/мм

46,8-48,9

56,4-58,7

51,4-55,1

63,2-66,0

51,8-54,1

50,3-53,7

52,8-55,1

16, 5-20,, 5

20,7-23 5

17,4-25, 2

14,2-16,5

15,4-21,5

13,1-14,7

l4,7-18,9 ! 6,4-21,1

16,1-19,9

80-90

80-90

80-100

60-80

80-110

80-115

80-110

80-110

80-1 05

1447623

Продолжение табл.3

Коэффициент наплавки на постоянном токе

Коэффициент наплавки на переменном токе ф4 мм 1 2 3 4

9,85 10,0

7 Э55

10 2

10,8

10,6

9 85

10,3

10 l

10,3

8 Э50А

13,4 12,8 13,0

13 0

13,8

12 2

13,4

12 5

«2»

13,1

13,4 12,9 12 9

13 4

Я.

14,7

9 Э60

13 7

14,1

13 0

14,5

13,5 13 5 13,5

10 Э50А

13 О

14,1

13 0

14 1

13 0

14 1

10,0 !0,1

9,8

10 1

2»!

0,2!

О 2

10,4

9 7

10,2

1 1 Э50А

10,0 10,2 10,0

10 4

10,7

9 85

10,5

9 7

10,4

12 Э50А

П р и м е ч а н и е: В знаменателе приведены значения коэффициента наплавки на обратной полярности, в числителе — на прямой полярности при =15 А/мм

Составит ель Н. Иванов а

Редактор M.Öèòêèíà Техред Л. Олийнык

Корректор М.Максимининец

Заказ 6790/17 Тираж 922 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

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

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

Состав, Ф

Соответствие типу электрода