Состав электродного покрытия

Состав электродного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, осуществляющих изготовление электродов для ручной сварки. Цель изобретения - снижение стойкости электродов за счет использования вторичных сырьевых материалов, повышение механических свойств сварного соединения и улучшение технологических свойств обмазочной массы покрытия. В состав покрытия в качестве шлакообразующего фторсодержащего компонента введен отработанный поглотитель-известковый ОХПИ, который имеет следующий состав, мас.%: CAF<SB POS="POST">2</SB> 90-96

NAF 0,4-2

CACO<SB POS="POST">3</SB> - остальное, P и S следы. ОХПИ является кластифицирующим и ионизирующим компонентом. Его применение в составе покрытия позволяет повысить производительность процесса изготовления электродов за счет упрощения подготовки шихты и процесса сушки, а также повысить уровень ударной вязкости металла шва. В составе покрытия содержатся также компоненты, мас.%: мрамор 40-60

ферромарганец 1-4

ферросилиций 2-6

ферротитан 8-12

кварцевый песок 3-10

тальк 0,5-1,5

феррит бария 1,5-4,5. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 23 35 365

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

40 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4319939/27-27 (22) 20.07.87 (46) 07.09.89. Бюл. № ЗЗ (71) Днепропетровский институт инженеров железнодорожного транспорта им. M. И. Калинина (72) В. Н. Плахотник, В. Г. Полякова, П. К. Мартыненко, В. М. Акимов, Ю. А. Жуков и И. Л. Гуливец (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1268350, кл. В 23 К 35/365, 12.12.84.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1323309, кл. В 23 К 35/365, 07.01.86. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО HOI;PbIТИЯ (57) Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, осушествляюших изготовление электродов для ручной сварки. Цель изобретения — снижение стойИзобретение относится к сварочному производству и может быть использовано в отраслях народного хозяйства, осуществляющих изготовление электродов для ручной сварки.

Цель изобретения — снижение стоимости

Ф электродов за счет использования вторичных сырьевых материалов, повышение механических свойств сварного соединения и улучшение технологических свойств обмазочной массы покрытия.

В состав покрытия в качестве шлакообразуюшего фторсодержашего компонента введен отработанный химический поглотитель известковый (ОХПИ), который имеет следующий состав, мас. %: C3Fg 90 — 96;

NaF 0,4 — 2; СаСОз остальное; S u P следы.

ОХПИ в составе покрытия является ионизирующим и пластифицируюшим компонен„„SU„„. 1505732 А 1

2 кости электродов за счет использования BTQричных сырьевых 1атериалов, повышение механических свойств сварного соединения и улучшение технологических свойств обмазочной массы покрытия. В состав покрытия в качестве шлакообразуюшего фторсодержашего компонента введен отработанный поглотитель — известковь и ОХПИ, который имеет следуюший состав, мас. %: CaF> 90 —96; NaF 0,4 — 2; СаСОз остальное; P u S следы. ОХПИ является пластифицируюшим и ионизируюшим компонентом. Его применение в составе покрытия позволяет гювысить производительность процесса изготовления электродов за счет упрошения подготовки шихты и процесса сушки, а также повысить уровень ударной вязкости металла шва. В составе покрытия содержатся также компоненты, мас. %: мрамор 40 — 60; ферромарганец 1 — 4; ферросилиций 2 †; ферротитан 8 в 12; кварцевый песок 3 в 10; тальк

0,5 — 1,5; феррит бария 1,5 — 4,5. 3 табл. том. Введение в состав шихгы ОХПИ позволяет устранить вздутие и окисление покрытия при сушке, а также упрощает технологию сушки за счет снятия жестких ограничений по максимальной температуре сушки и скорости нагрева и дает возможность сократить ее длительность. Кроме того, уменьшение содержания серы и фосфора позволяет увеличить уровень ударной вязкости, особенно при низких температурах.

Готовят пять составов покрытий (табл. 1) причем эксперимент показал, что три состава дают оптимальные результаты (табл. 2) .

В качестве фторсодержашего, пластифицируюшего и ионизирующего компонента используют ОХПИ, который является отходом промышленности и образуется при очистке фторсодержащих газов, при производстве фторуглерода, элементного фтора, фтористо1505732

Формула изобретения го водорода, и тому подобное, и для их улавливания используются твердые химические поглотители на основе гидроксидов кальция и частично натрия. При проведении опытов

; используют ОХПИ состава, мас. о: CaF

95,03; СаСОз 2,87; NaF 0,8; НгО 1,3. После взаимодействия фторсодержащих газов и упомянутых окислов образуются соединения

CaF и NaF, которые не регенерируются и нс могут быть повторно использованы для операции очистки, в связи с чем превращаются в безвозвратные отходы.

Покрытие получают смешиванием компонентов в смесителе с добавлением 12 мас. Я жидкого стекла и с помощью электродообмазочного пресса наносят на стержень диаметром 4 мм из стали Св-08А, при этом толп!ина покрытия составляет 1,2 мм. Электроды после подвяливания при температуре до 80 С в течение 4 — 6 ч подвергают сушке и прокалке в сушильных печах. Температура суп ки составляет 140 — 150 С, врем я

1 ч 40 мин (для проверки возможности изменения режима сушки ее продолжительность в ряде случаев уменьшают до ч

10 мин — — 1 ч 20 мин, а температуру увеличивают до 160 — !65 С.

В табл. 2 представлены полученные свойства и допустимые параметры технологии для электродов с покрытиями с различным соотношением компонентов.

Из табл. 2 следует, что составы 2 — 4, ; электродного покрытия обладают высокими, эксплуатационными и физико-химическими

1, свойствами и характеризуются более низкой

,трудоемкостью подготовки сухой массы nol крытия, что обусловлено исключением из его

1 состава слюды-мусковита и поташа. Кроме

: того, использование ОХПИ упрощает технологию сушки электродов за счет расширения (благодаря выводу из состава покрытия поташа) интервала и повышения максимальной температуры сушки (до 165 против

150 С), а также сокращения ее длительности (от 1 ч 40 мин до 1 ч 20 мин) и улучшает ударную вязкость металла шва, особенно при пониженных температурах (B 1,3 — 1,5 раза) вследствие снижения в составе обмазки содержания серы и фосфора, В табл. 3 приведены данные об испытании составов покрытий с граничными оптимальными содержаниями компонентов ОХПИ, причем испытания выполнены для составов, в которых количество ОХПИ, введенного в состав покрытия, находится на уровне минимального, среднего и максимального содержания (соответственно 16, 23 и 30 мас. Я

5 !

Как видно из табл. 3, при изменении содержания компонентов ОХПИ в указанных пределах (СаРг 90 — 96 мас. Я, NaF 0,4—

2,9 мас. Я; СаСОэ 0,5 — 9 мас. Я) основные характеристики электродов и наплавленного металла близки. В то же время, при содержании СаРг ниже нижнего предела и соответственно избыточном количестве СаСОз большинство характеристик ухудшается, что связано с уменьшением концентрации фтора.

Поскольку последний оказывает положительное влияние на шлакообразование, сокращение его количества отрицательно сказывается на содержании серы и фосфора и соответственно на величину ударной вязкости.

Таким образом, введение в состав покрытия ОХПИ помимо использования вторичных сырьевых материалов вместо дефицитных фторсодержащих компонентов, повышает производительность процесса изготовления электродов за счет упрощения подготовки шихты и процесса сушки, а также качество и эксплуатационную надежность сварных изделий за счет обеспечения более высоких показателей ударной вязкости, в том числе температурах.

Состав электродного покрытия, содержащий мрамор, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан, кварцевый песок, тальк, феррит бария, а также компонент, содержащий фторид кальция, отличаюи(ийся тем, что, с целью снижения стоимости электродов за счет использования вторичных сырьевых материалов, повышения механических свойств сварного соединения и улучшения технологических свойств покрытия, состав покрытия в качестве компонента, содержащего фторид кальция, введен отработанный химический известковый поглотитель, ОХПИ, содержа.ций, мас. о :

СаР 90 — 96

NaF 04 — 2

СаСОз остальное при следующем соотношении компонентов, мас. Я:

Мрамор 40 — 60

Ферромарганец 1 — 4

Ферросилиций 2 — 6

Ферротитан 8 — 12

Кварцевый песок 3 — 10

Тальк 0,5 — 1,5

Феррит бария 1,5 — 4,5

Отработанный химический известковый поглотитель Остальное

1505732

Таблица 1

Содержание компонентов в покрытии, мас.Х

Состав

Мрамор Плавико- Ферро- Ферро- Ферро- Кварце- Тальк Феррит ОХНИ вый шпат марга- силиций титан вый пе- бария нец сок

1,5 4

1,5 4

1 3

1 3

1 2

Таблица2

Ударная вязкость, кгм/см, при температ>ре, С

Состав Трудоемкость подготовки сухой массы, усл.ед, Содержание в металле шва мас. Х

Допустима длительность суш ки, ч-мин

Допустимая температура сушки, С сортировка вздутиям отслоениям мазки, Х

-40

+20

Сера

1-30

1-25.

1-20

1-20

1-15

155

ТаблнцаЗ

Состав покрытия

Результаты испытания электродов

Содер

ОХНИ, Содерж в OXIlii

Содержание в металле шва, i

Ударная вязе компо вка ям

NaF

Сера

Фосфор новного понента ям кость при

-40 С, кгм/см

На нижнем пределе (16Х) 80

Ниже нижнего предела*

На нижнем

0,31

4,11

90,5

1,5

0,26

4,09

0 24

5,23

2,5

1,5

0,24

5,62

98,6

0,4

0,26

4,80

ФЬ среднем пределе (23X) 80

18.,024

0,30

О, 016

0,012

0,009

0,008

0,009

4,88 предела

На нижнем

90,5

1,5

0,28

4,85 пределе

Среднее содержание

На верхнем пределе

Выше верхнего предела

0,30

6,02

2,5

1,5

0,22

6,12

98,6

0,4

0,22

5,12

На верхнем Ниже нижнего пределе предела (ЗОХ) На нижнем пределе

Среднее содержание

На верхнем пределе

Выше верхнем пределе

18

0,30

4,31

90,5

1,5

0,27

4,90

0,22

5,36

1,5

2,5

0,23

5,30

98,6

0,4

0,21

4,86 аПолучено разбавлением путем ввода СаСО3.

**Получено путем добавки плавиковошнатного концентрата с содержанием 99Х фтористого кальция.

2

4

55,5

54,5

44

43 5

1,05

1,02

1,00

0,97

0,95 пределе

Среднее содержание

На верхнем пределе

Выше верхнего предела**

Ниже нижнего

1

4

2,5

2

6

0,61

0,24

0,20

0,22

0,38

11

11

0,024

0,012

0,007

0,007

0,006

6,5

0,020

0,010

0,009

0,008

0,007

0,024

О, 018

0,012

0,011

0,010

0,015

0,007

0,008

0,007

О, 018

0,016

0,007

0,007

0,006

13,02

14, 76

16, 34

16,40

13, 10

0,019

0,017

0,010

0,010

0,010

0,017

0,011

0,008

0,008

0,008

12

16

23

4,00

5,23

6,02

5,36

3,86