Состав электродного покрытия

Состав электродного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к сварке и касается электродов, используемых преимущественно для сварки узлов и конструкций из малоуглеродистых и низколегированных сталей. Цель изобретения - повышение служебных свойств наплавленного металла (пластичности и ударной вязкости). В состав электродного покрытия, содержащего плавиковый шпат, рутил, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан, железный порошок, гематит и углерод, введены нефелиновый концентрат, оксид магния, оксид алюминия и рутил. Углерод введен в виде древесного угля. Покрытие имеет следующий состав, мас.%: гематит 12 - 30, древесный уголь 0,9 - 3,1, нефелиновый концентрат 8 - 14, ферромарганец 4 - 6, ферросилиций 3 - 5, ферротитан 2 - 4, железный порошок 3 - 6, рутил 7 - 10, оксид магния 8 - 10, плавиковый шпат - остальное. Отношение содержания нефелинового концентрата к содержанию рутила 2,0 - 0,8. Введение нефелинового концентрата способствует снижению содержания кислорода в наплавленном металле. 1 з.п. ф-лы, 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИО ЛИСТИЧЕОНИХ

РЕСПУБЛИН

ОЮ (111 (51)5 В 23 К 35/365

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И 07НР!ЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ ССОР

1 (21) 4499797/25-27 (22) 31.10.88 (46) 23.07.90. Бюп. У 27 (7!) Волгодонский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института атомного энергетического машиностроения (72) В.Б. Пеньков, O,С. Каковкин, Н.Н. Потапов и Г.В. Пенькова (53) 62!.791.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1066766, кл. В 23 К 35/365, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 1080947, кл. В 23 К 35/365, 1982. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЧТИЯ (57) Изобретение относится к сварке и касается электродов, используемых преимущественно для сварки узлов и конструкций иэ малоуглеродистых и низколегированных сталей. Цель изобретения — повышение служебных свойств

Изобретение относится к области сварки, в частности к составам электродных покрытий, применяемых для сварки углеродистых и низколегированных сталей °

Целью изобретения является повышение служебных свойств наплавленного металла(пластичности и ударной вязкости) за счет снижения содержания в нем кислорода.

В качестве электродного стержня используется проволока Св-08. Коэффициент массы покрытия составляет

55154.

2 наплавленного металла (пластичности и ударной вязкости), В состав электродного покрытия, содержащего плавиковый шпат, рутил, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан, железный порошок, гематит и углерод, введены нефелиновый концентрат, оксид магния, оксид алюминия и рутил. Углерод введен в виде древесного угля. Покрытие имеет следующий состав, мас.%: гематит 12-30, древесный уголь 0,9-3,1, нефелиновый концентрат 8-14, ферромарганец 4-6, ферросилиций 3-5, ферротитан 2-4, железный порошок 3-6, рутил 7-!О, оксид магния 8-10, плавиковый шпат — остальное, Отношение содержания нефелинового концентрата к содержанию рутила 2,0-0,8. Введение нефелинового концентрата способствует снижению содержания кислорода в наплавленном металле. э.п. ф"лы, 4 табл.

Введение в состав покрытия совместно нефелинового концентрата и рутила в указанных количествах и соотношениях приводит к снижению металлургич ской активности шлаков, изменяется константа распределения оксида келеэа (УеО .) эа счет образования в шлаке комплекса (РеО)», Al 0 Т . О, Это приводит к снижению кислорода в наплавленном металле и повышению его пластичности и ударной вязкости.

Рсли содержание нефелинового концентрата в покрытии превышает

3 15797

4 мас.Х, начинает протекать кремне-. осстановительный процесс (Бз.О )+2 PFeJ (Si)+2 (FeO);

FeO - -- -, (FeO) (FeOJ+ (Si) (FeO)+ $SiO>) (2) и металл шва насыщается кислородом, что отрицательно сказывается на его пластичности и ударной вязкости.

Когда содержание нефелинового кон, центрата в покрытии ниже 8 мас,, не снижается металлургическая активность шлаков, ухудшается их отделимость и стабильность сварки.

Содержания рутила в покрытии 710 мас.% является оптимальным диапазоном. Если его содержание менее

7 мас.,не снижается металлургическая активность шлаков, а когда рутил вводится в покрытие более 10 мас.,„ ухудшается отделимость шлака с наплавленного металла. 25

Введение в состав. покрытия совместно древесного угля 0,9-3,1 мас. . u гематита 12-30 мас. ..обеспечивает га,зовую защиту расплавленного металла от азота воздуха. Минимальный предел количества древесного угля .определен условием обеспечения газовой защиты наплавленного металла, макси" мальный — условиями технологичности изготовления электродов.

Верхний предел содержания гемати,та определяется условием избежания падения пластичности и ударной вязкости металла шва: и снижения сварочно-технологических свойств из-за по40 вышенного коэффициента выхода шлака, нижний — условием обеспечения газовой защиты.

Введение в состав покрытия совместно нефелинового концентрата и рутила в укаэанных количествах и соотношениях между ними и их суммарным содержанием и гематитом приводит к снижению содержания кислорода в наплавленном металле и повышению его пластичности и ударной вязкости .при

5G сохранении высоких сварочно-техноло" гических свойств электродов и технологичности их в изготовлении.

Для.:оптимизации физических свойств шлаков, определяющих формирование на- 55 плавленного металла и отделимость шлаковой корки, в состав покрытия вводится тугоплавкий оксид магния

84

)(r,пл.2800 С), который является металлургичвски. инертной добавкой, в количестве 8-10 мас. .

Наличие в покрытии комплекса раскислителей, таких как ферромарганец, ферросилиций, ферротитан, позволяет регулировать наплавленный металл по уровню механических свойств, а введение железного порошка повышает производительность наплавки, Наличие в покрытии плавикового шпата приводит к снижению содержания газов (водорода и азота) и наплавленном металле и склонности к образованию пор.

Для оценки свойств электродного покрытия готовят составы покрытий, представленные в табл.1.

Электроды готовят по известной технологии: однОродную шихту смешивают с жидким стеклом и методом опрессовки наносят на стержни ф4 мм из проволоки Св-08А. У готовых электро.дов исследуют металлургические показатели (содержание газов в наплавленном металле), Результаты приведены в табл.2.

Проверяют формирование наплавленного металла, отделимость шлака, стабильность горения дуги.

В табл. 3 и 4 представлены результаты химического состава наплавлен" ного металла и сравнительные данные, по его механическим с.зойствам.

Результаты испытаний, представленные в табл.1-4 показывают, что электроды с составами покрытий по вариантам

1"5 имеют хорошие служебные свойства наплавленного металла (пластичность и ударную вязкость) при наличии высоких сварочно-технологических показа". телей.

Формула изобретения

1. Состав электродного покрытия, для сварки углеродистых и низколеги| рованных сталей, содержащий плавиковый шпат, рутил, гематит, углерод, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан, железный порошок, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения служебных свойств наплавленного металла (пластичности и ударной вязкости) за счет снижения в нем кислорода, состав дополнительно содержит

1 нефелиновый концентрат, рутил и оксид .магния, а углерод введен в виде дре1579784 весного угля при следующем соотношении компонентов, мас.й:

Гематит 12«30

Древесный уголь 0,9-3,1

Нефелиновый концентрат 8-14

Ферромарганец 4-6

Ферросилиций 3-5

Ферротитан 2-4

3-6

7-10

-lO

Остальное

Желеэный порошок

Рутил

Оксид магния

Ипавиковый шпат

2. Состав по п,l о т л и ч а ю-, шийся тем, отношение содержания концентрата нефелинового к содержанию рутила составляет 0,8"2.

Т а б л и ц а 1

Компоненты

Содержание мас.Х

23

2,1

4

4

9

29,9

12

I 5 рутил

Таблица2

Содержание газов в наплавленном металле

Варианты элек" тродов

J Н3 ост., см ((l), мас.% ) (N), мас.%

Таблица3

Химический состав наплавленного металла, мас.%

Варианты элект) Я (Р родов

0,0!9

0,020

0,018

0,0!9

0,018

0,020

0,020

Гематит

Уголь древесный

Ферромарганец

Ферросилиций .Ферротитан

Железный порошок

Рутил

Оксид магния

Плавиковый шпат

Концентрат нефелинавый

Концентрат нефелиновый

2

4 .5

1

4

6

12

0,9

3

6

8

49,1

1, 14

0,04

0,045

0,04

0,05

0,045

0,065

0,07

0,08

Oi l0

0,08

0,10

0,08

0i lO

0,09

0,36

0,3

0,28

0,34

0,28

0,26

0,32

3,1

5

3

10 !

О

14,9

14

1,4

0,014

0,012

0,013

0,014

0,013

0,013

0,015

0,9

1,0

0,9

0,93

1,05

0,90

0,95

17 29

1,6 2,6

5 6

3 5

2 4

5 3

7 10

10 9

35,4 23,4

14 8

2 0,8

1,0

1,2

1,1

1,0

I,0

l,2

l,4

0,016

0,036

0,016

0,016

0,017

0,016

0,017

3,0

5

4

8

l9

2,5

26

2,4

4

5

11

26,6

0,8

1579784

Таблица4

Механические свойства металла шва при

20 С в исходном состоянии о

Вариантм электродов (,М; Дж

М см

G ИПа (, Щ1а О, %

Составитель Т. Арест

Редактор А, Шандор Техред Л.Сердюкова Корректор М,Самборская

Эаказ 1984 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС

P

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r.Óõrîðàä, ул. р вт II л. Гага нна 101

2

4

6

S10

S14

508

5) 2.

524

5)6

4!0

435

28

2&

27,5

29

28

69 190

71 186

74 191

68 180

70 185

54 152

52 150