Шихта для наплавки

Шихта для наплавки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к материалам для наплавки и может быть применено в химическом, энергетическом и нефтяном машиностроении, а также при восстановлении наплавкой изношенных деталей. Цель изобретения - снижение глубины проплавления основного металла, увеличение стойкости наплавленного металла к межкристаллитной коррозии. Шихта для наплавки содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: бор 0,6-1,4

хром 14-22

кремний 5,2-8,9

алюминий 0,6-1,3

фтористый гольмий 0,2-0,4

гафний 0,3-1,2

вольфрамат калия 1,3-2,1

фтортанталат калия 0,7-1,2

никель - остальное. Фтористый гольмий реагирует с кремнием и бором, образуя фториды кремния и бора, которые реагируют с влагой и предотвращают образование пор. Фториды бора и кремния способствуют очищению поверхности основного металла от окислов, что позволяет снизить глубину проплавления основного металла. Образующийся гольмий модифицирует наплавленный металл, измельчает зерно, повышает стойкость к межкристаллитной коррозии. Гафний имеет прочный тугоплавкий окисел, вследствие чего он совместно с кремнием, хромом и алюминием повышает коррозионную стойкость сплава в окислительных средах. Вольфрамат калия способствует окислению водорода, серы и фосфора, что улучшает качество наплавленного металла. Никель является основой шихты, он придает наплавленному металлу пластичность, коррозионную стойкость. 2 табл.

СОЮЗ СОЕЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„.SU„„1518105 А1

Ш 4 В 23 К 35/368

-юк-, ° 11й

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4271234/31-27 (22) 29.06.87 (46) 30.10.89. Бюл. № 40 (71) Краматорский индустриальный институт (72) В. Т. Катренко, Н. А. Макаренко, А. В. Грановский и А. В. Дубинин (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 427819, кл. В 23 К 35/36, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 338329, кл. В 23 К 35/30, 1971. (54) ШИХТА ДЛЯ НАПЛАВКИ (57) Изобретение относится к материалам для наплавки и может быть применено в химическом, энергетическом и нефтяном машиностроении, а также при восстановлении наплавкой изношенных деталей. Цель изобретения — снижение глубины проплавления основного металла, увеличение стойкости наплавленного металла к межкристаллитной коррозии. Шихта для напланки содержит компоненты при следующем соотношении, мас.00; бор 0,6 — 1,4; хром 14 — 22,;

Изобретение относится к материалам для наплавки и может быть использовано в химическом, энергетическом и нефтяном машиностроении, а также при восстановлении наплавкой изношенных деталей.

Цель изобретения — снижение глубины проплавления основного металла, увеличение стойкости наплавленного металла к межкрис таллитной коррозии.

Бор повышает износостойкость наплавленного металла за счет образования твердых соединений — боридов. Бор является восстановителем совместно с кремнием и алюминием. Образуюшиеся при наплавке окислы бора способствуют хорошему смакремний 5,2 — 8,9; алюминий 0,6 — 1,3; фторисгый гольмий 0,2--0,4; гафний 0,3- 1, 2; вопьфрамат калия 1,3 — 2,1; фтортанталат калия 0,7 — 1,2; никель — остальное. Фтористый гольмий реагирует с кремнием и бором, образуя фториды кремния и бора, которые реагируют с влагой и предотврашают образование пор. Фториды бора и кремния способствуют очи шению поверхностии основного металла от окислов, что позво",Håò снизить глубину проплавления основного металла Образующийся гольмий модифициру т напливленный металл. измельчает зерно. иовышаег стойкость к меж кристаллитной коррозии. Гафний имеет прочный тугоплавкий окисел, вследствие него он совместно с кремнием, хромом и алюминием повышает коррозиониую стойкость сплава в окислительных средах. Вольфрамат калия способствует окислению водорода, серы и фосфора, что улучшает качество наплавленного металла. Йикель является основой lllHxThl, он придает нап.павленном металлу пластичность, коррозионную стойкость. 2 табл. чиванию основного металла наиланляе,ы металлом.

Хром придает наплавленному м Tаллi износостойкость и повышает коррозионную стойкость.

Кремний служит восстановителем и способствует созданию в зоне наплавки восстановительной атмосферы. Кремний иовьtшает коррозионную стойкость сплава в окислительных средах. Образующаяся ири иаплавке из кремния окись кремния ионышает кроюшую способность шлака.

Алюминий сл жит раскислителем и ионы шает коррозионную стойкость наилавлениог металла в окислительной среде.

). )81}}< з

Фзор;1< i hilt 1< льмий является исTOчником

<,><ора B плакс и атмосфере дуги. Фтор истый ГО. I }>ч и и реагирует с бором и крем}! иеч:

11Г>1>3+ В Ho+ BI. 3, T (.".. TОС

41101 < т 3 14)-1о-}-3 )! I 3.

Обр;.зу кц(}неся н результате реакций (J>T0ptt j<>< Kpt мниЯ и бор 1 ЯВлЯютсЯ t a30(к>р;!.!»l, }и веществами if создают в зоне наиланкki »ашитнук) атмосферу.

Фториды бора и кремния реагируют нлап <1, иредотнрitl}jaH }еч ачыч образов<1}lи(I ОР н н <1 llл а Bë(. Hно)i м(7 а 7.1(., О H u

t и<>с<к}с Гнук)1 Очишеник> »онер. ности <)СHQB}к>н> м}(т<}лла OT окислон и з; }рязнс ний, чем сllOtoátтную7 x(! pOl»t ристека»ик)»

I}!at!at t!t 0ï> чегitлла Iio î I!(!Bl Ому ме7}}ллх

)i(приводит к 7очу, }го ду: <} п)ри.г между э.}ектродоч горелки и жидким Hailл;}нл Hным четаллом. Таким (н>разом iK(t;jkkikt H«1It,t;}}3ëBt»}tt fkt металл экранирует o }IOBHOH Yi( та.!л От «!Сиосрелстненного нагрев;3 дугой, I <) <. }f t» >hat ò Гзчá}! н х н f)опл а В.1t }i è ÿ Ос}»ОВ «tt I;Iл id. Tah(tv обра 30» < }t}twaeT< }3 }О, I и О<. Н ОБIIО! 0 М()Tа. 1, } а Б <1ЕТнышает стойк<>(ть»а 1.}авл< нноп> чег t.ii}it h меж крис» алл ит}»>й коррозии. (.)6f)a:itþøèéñÿ I ольчий чодифициру(I Hl (1 )1(Та.l. l, ИЗ})1(. < Ь<«lv < !<. р }1<>, II )!31)! И} <}\.

< < > (l h 0 t г h к 1 (+< K 1> 11 « 1. л 1 H < ) и к О f ) 1) 0 3 I I i! .

Ф r<>pit(ый гольчий с г}били >III) y(7 .}М}у, 3 l!<, I И г,(убины ft f)0»it(

)1 < Ta, 1;1;}.

I т высокO(t 70 <}ttt 1)aTx рои ил;(нления и ii(!эт(«}х H;IX(!, 1Я <. и 13 P1 Х(()Ta.l. 1(Н i I (Р"<) )I Би !(. )<) <1 р6 и;}ы I «); }» и я я })гl я к)т(я I jt li Г р;}мн;< }! 11K) ч(х l h(> )t .p H kit той стр ктх ры и ai l, 1 < ill. 1 (lit! 0 i О м <. Г d 1, i a . Т а К K Ii i!ÿ, Г< > !}ill <>f< i 3»! <)Бк)т(я н ц(ii ре;3< рс fl ч(1;:, «, ра»è}! ь< <1< жд) крист<}л.1 а ми

Ок i OЯ 06<, t! I<. Н НЫМИ МГ. I(. f)0дОМ, }«,,),}< f »kit нег<) н }иран.}0til»h

И,It <. I ll(>f!hi flit »I у О OTOl»h 0(òü k tIEæ Kpktt= !

ii.i.lt <»<)И K<)pро!Eiki. l ()ф»ИЙ }tf)l(t Г }tp0

«)БМ) (7»0 < hf)t 1}1}!()Ч, ХРОМОМ, d. IК)МИНИЕ ">I

11}! }! укэ С ГОИ КОСTi ll la Ba кис.l и г< .л ы}ы. Ор» }ax.

B(>, 1><)) р;1)1,1 1 }i<}.1 <1» ЯБ,}я(T 53 И СTO

«) > н (>13 к <1,1 и я t ò 11! !< 1!10 Il P()I f)(Bа ! )Й 0 »ОН(ОГ<. МстаЛ la И )М(ИЬШСНИЮ ! (6I)}!hi lip<)llл IB. !t. НИЯ 00!!OB!iOã(> 3107(lë Id

l )i), I! < f f)

0!10< Обст})ует > Волу К» р<»1. }Он В Г. <, áb ",B<) ll метал,la, сиособстн, я тt м, ам},}м понышеник. стойкос}и металла f»att

Фтортанталат калия сонместно: фтористыч гольмием является источником фтора

B шлаке и н атмосфере дуги. Он такж« лужит исTOHHE»KO!3 легкоионизируемого калия.

Ф гор}а» Г,шат калия ян,»ястся ис очником таит<.,i;i н «ialiланленном металле. Тантал сонме Tl»0 с вольфрамом и гафнием сноси()с Бх.". у}»оду к:(рби;}0}3 н глубь зерен, ионы»!BI» тем сачыч стойкость наилавл«It!<» О метал а к .,1.)жкрис-.аллитнои кор

gQ роз !и Тантал»< t<},! f ltd(. T стойкост} наилавлс ни<».0 четал ld к »стиранию и растреК(1 НННИ!О tiPИ ДРИС1 В»И НВГP>>30K.

HliKt ль является Основой IllklxThl, OH нрид,!t l на»ЛИ»ленному металлу 1}ластичнос! ь корроз <оннук> сгойкос»ь.

Б}(Г}а изготовленd tll>iхза, t}ð(t}H»faH н ка-! ссl Ht. !l f!OTотииа, содержащая, м}}с. >}„:

ЛЛ К) Х} (! НИ и О,,)

11(р }» }< 0,08

;}>гл е род 0,6

Ере м}»и и б 2

Хром 22,4

Вор I,I

Железо 23

1-lикель ОС» .)Л }.НОС

Выли также и и тонлены опять с(!(танон прел.}агаемой шихты )см. табл. 11.

1!роизнодилась трехслойная }tat!.7aнка на и,i 3<. Tkt«bt из стали 20 размером 10у,)00y, ;х,150 чм. Пластины перед напланкой подогревались до 300 (. Haftлавка яро}»зводи.(ась с по}<»оц}ью у TBHQBKH УПС301, на

5р }(01<»ру}0 устанавливалась модернизиронан-!

Iая горелка, имеющая графитовый эл KT,0;1 диаметром 8 мм с отверстием ио Оси.

Через отверстие осушествлялась подача

»}Яхты. ))аплавку производили на следуюill èx режимах: полярность прямая; сила тока

120 з; напряжение 28 — -32 В; р,}сход аргона

8,л)<м}» }!. (.70йкость к межкри<таллитной коррозии О.:ределялась НО 1(>(.T 6032 — 7 > м To18105

Формула изобретения

Таблица

Содержание компонентов, мас. 7, в составах

Компоненты

3 4 5

1 2

0,6

22

5,2

0,6

1,4

14

8,9

1,3

1,7

11

9,4

1,6

0,3

4,4

0,4

1,1

18

7,3

0,8

Бор

Хром

Кремний

Ллюми ний

Фтористый гольмий

Гафний

Вол ьфра мат калия

Калия фт ор та н0,8

0,1

0,4

0,3

0,3

0,7

0,2

1,2

0,1

135

2,6

2,1

1,8

1,3

1 0

1,2

1,0

0,5 0,7

Остальное

1,7 талат

Никель

5 дом BY, для чего из наплавленного металла вырезались образцы размером 50Х30;х,5 мм.

Приготовлялся раствор из серной кислоты (ГОСТ 4204 — 66) плотностью 1,395 г/см" и железа сернокислого окисного по ГОСТ

9485 — 74 из расчета 40 г на 1000 мл серной кислоты.

Испытания проводились в стеклянных колбах, снабженных обратными холодильниками. На дне колб укладывались стеклянные трубки, поверх которых загружались образцы. Образцы загружались в колбу по одному в обезжиренном состоянии и кипятились в течение 48 ч. После кипячения образцы доставались из колб, промывались и погружались в состав, содержащий

15 г краски судан IV на 1 л растворителя, состоящего из 80% керосина и 20% скипидара, на 10 мин. Затем образцы промывались

5%-ным водным раствором кальцинированной соды и протирались насухо. На сухую поверхность образцов наносили слой покрытия состава: вода 0,6 л, спирт 0,4 л, мел

300 г на 1 л жидкости. При наличии межкристаллитной коррозии на поверхности образца появляются красные пятна.

Глубину проплавления определяли как среднее значение пяти замеров на макрошлифах, выполненных при наплавке одиночных валиков. Производилась также наплавка защитных втулок насосов АР60, перекачивающих раствор хлористого каль6 ция с Т=60 с и концентрацией 21- 27%.

Учитывался срок службы втулок в часах.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Как следует из табл. 2, предлагаемая

5 шихта оптимального состава (составы 2 — 4) имеет преимущества перед известной, принятой за прототип, шихтой. При содержании компонентов в шихте больше или меньше оптимального состава свойства шихты ухуд10 ш а ются.

Шихта для наплавки, содержащая никель, бор, хром, кремний, алюминий, отличаюи аяся тем, что, с целью снижения глубины проплавления основного металла. увеличения стойкости наплавленного металла к межкристаллитной коррозии, она дополнительно содержит фтористый гольмий, гаф20 ний, вольфрамат калия, фтортанталат калия, при следующем соотношении компонентов, в мас%:

5ор 0,6 — 1,4

Хром 14 — 22

Кремний 5,2 — 8,9

Алюминий 0,6 — 1,3

Фтористый гольмий 0,2 — 0,4

Гафний 0,3 — 1,2

Вольфрамат калия 1,3 в 2,1

Фтортанталат калия 07 1,2

30 Никель Остальное

1518105

Та бли ца 2

Состав шихты

Пористость шт.пор на

100 мм шва

Глубина проплавПризнаки

yiKK nocСр ок службы защитной ления, мм ле испытаний втулки, ч есть нет нет нет нет нет нет есть есть

При наплавке наблюдается повышенное разбрызгивание

Составитель H Гергиакова

Редактор Л Ревин Текред И. Верес Корректор Т. Колб

Заказ 6540, 7 Тираж 894 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКН СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раугиская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

1 3,1

2 2,1

3 1,6

4 1 8

5 2,3

Прототип 4,2

2712

3408

35Р4

3624

2688

2448