Электродное покрытие

Электродное покрытие

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е пп 538 87I

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Со,оз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 06.10.75 (21) 2177791/27 с присоединением. заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 15.02.77 (51) М. К л.2 В 23К 35/365

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений (53) УДК 621.791.042.4 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения

С. И. Носов, А. Е. Рунов, О. С. Каковкин, Е. Г. Старченко, Г. Ш. Шарипов и Г. Ф. Петраков

Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОДНОЕ ПОКРЫТИЕ

Изобретение относится к области сварки, в частности к составам электродных покрытий, преимущественно для наплавки.

Известны различные составы электродных покрытий, содержащие мрамор, плавиковый шпат, графит, ферромарганец, феррохром, графит, ферросилиций алюминий (1, 2). Однако такие покрытия не обеспечивают достаточной стойкости наплавленного металла.

Известно электродное покрытие, содержащее следующие компоненты, вес.

Мрамор 40

Плавиковый шпат 30

Ферромарганец 6

Алюминий 10

Графит 4

Феррохром 10

При использовании в качестве карбидообразующего элемента металла с большим сродством к углероду, чем хром, в частности ванадий, можно обеспечить наплавленному металлу сочетание высокой износостойкости и необходимой пластичности. Ванадий образует высокодисперсные карбиды VC, уступающие по твердости (2700 — 2990 кг/ммз) только карбидам титана (3200 кг/мм2) и вольфрама (3000 кг/мм ).

В высокохромистых сплавах в присутствии ванадия карбиды хрома образуются после завершения образования карбидов ванадия.

При обеспечении соотношения между ванадием и углеродом (V/Ñ) в диапазоне, соответствующем стехиометрическому составу карбида VC 1,0 — 1,3 (ат %) или 4,6 — 5,5

5 (вес. %), роль хрома в процессе карбидообразования снижается, большая его часть идет на легирование основы сплава, обеспечивая коррозионную стойкость.

Совместное легирование наплавленного ме10 талла такими элементами как хром, ванадий приводит к образованию микроструктуры, состоящей из большого количества твердых высокодисперсных карбидов, равномерно распределенных в вязкой пластичной матрице.

15 Соблюдением соотношения между содержащимися в наплавленном металле ванадием и углеродом в пределах 4,6 — 5,5 (вес. %) при заданном уровне легирования обеспечивается образование преимущественно карбидов ва20 надия. Хром расходуется на легирование основы и содержится в количестве, необходимом для придания наплавленному металлу стойкости против общей коррозии.

Однако это электродное покрытие не обес25 печивает высокой стойкости наплавленного металла против образования трещин и коррозии.

Наиболее близким по составу является электродное покрытие 3, содержащее следуюЗО щие компоненты, вес. %;

538871

Коэффициент линейного расширения а 10 при температуре, - С ударная вязкость, кгм

Ан см

- Износостойкость, r.a.

Количество проходов до появления трещин, и

Твердость, HRc

Вариант

100 / 700

18 — 20

19 — 21

25 — 27

47 — 50

45 — 47

46 — 50

1,9

2,1

4 трещин нет

4 трещин нет

3 трещин нет

1 трещины

1 трещины

2 трещины

10,1

7,5

2,65

2,05

3,3

1,95

ЦС-1

2,75

0,37

ЦС-2

2,05

0,45

ЦН-11 прототип

1,2

0,61

11,5

17,6

12 — 22

6 — 18

30 — 35

2 — 5

35 — 40

3 — 4

1 — 2

Мрамор. 35 — 45

Плавиковый шпат 25 — 35

Хром в виде феррохрома 8 — 12

Ферромарганец 4 — 7

Алюминий 8 — 12

Графит 3 — 5

Поташ 2 — 3

Для повышения стойкости наплавленного металла против абразивного износа, образования трещин и коррозии предлагаемое электродное покрытие дополнительно содержит хром и феррованадий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Мрамор 12 — 22

Плавиковый шпат 6 — 18

Хром 30 — 35

Графит 2 — 5

Феррованадий 35 — 40

Алюминий 3 — 4

Поташ 1 — 2

Алюминий и поташ введены в состав покрытия для улучшения сварочно-технологических свойств материала для наплавки.

Как видно из таблицы, высокая износостойкость металла, наплавленного материалом для наплавки, сочетается с повышенной пластичностью.

Невысокая твердость металла позволяет беспрепятственно проводить механическую обработку наплавленной поверхности, тщательную зачистку или шлифовку (как это необходимо для лопастей гидротурбин). Низкие значения коэффициентов линейного расширения снижают опасность возникновения усадочных трещин в процессе кристаллизации и охлаждения наплавленного металла и существенно уменьшают уровень остаточных деформаций основного металла и формоизменепий всего изделия.

Данный электрод для наплавки позволяет проводить многослойную наплавку на большие площади без образования трещин. При этом не требуется общего или местного подо4

Были изготовлены покрытия, содержащие каждый (вес. %): мрамор 14; плавиковый шпат 6; хром 30; алюминий 4; поташ 1 и отличающиеся друг от друга содержанием гра5 фита, феррованадия, соответственно: вариант

А — 2,0; 35; вариант Б — 3,5; 37,5; вариант

 — 5,0; 40.

Материал стержня во всех случаях — низ10 коуглеродистая сталь.

Каждым электродом производилась наплавка образцов для испытаний по разработанным методикам и определение свойств наплавленного металла.

Определялись коэффициент относительной изностойкости при гидроабразивном износе (е,,), значения ударной вязкости (Аи), стойкость против образования трещин (п), 20 твсрдость, коэффициент линейного расширения (см. таблицу), Паралелльно испытывались промышленные наплавочные материалы

ЦС-1, HC-2 и IJH 11 (прототип). грева деталей и последующего высокого от25 пуска.

Формула изобретения

Электродное покрытие, преимущественно для наплавки, содержащее мрамор, плавико30 вый шпат, графит, алюминий, поташ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения стойкости на плавленного металла против абразивного износа, образования трещин и коррозии, оно дополнительно содержит хром

35 и феррованадий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Мрамор

Плавиковый шпат

Хром

40 Графит

Феррованадий

Алюминий

Поташ

538871

Составитель Н. Козловская

Техред М. Семенов

Редактор Г. Мозжечкова

Корректор Л. Денискина

Заказ 448/12 Изд. М 1871 Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. Ко 361045, М. Кл. В 23К 35/365, 1971.

2. И. Д. Давыденко «Справочник по сварочным электродам», Ростовское книжное изд., 1961, стр. 106 (электрод ЦС-1).

2. Авт. св. Хо 273901, М. Кл. В 23К 35/365, 5 1968 (прототип).