Состав порошковой проволоки

Состав порошковой проволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

«II742087

Ф (// (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.1277 (21) 2555374/25-27 (51)м, КЛ.2

В 23 К 35/368 с присоединением заявки ¹â€”

Государственный комитет

СССР оо делам нзобретеннй н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2506.80.Бюллетень № 23

Дата опубликования описания 280680 (53) УДК 621.791. .042.3(088.8) Н.М. Сытник, Ю.Ф. Гарцунов, A. И. Любич, В.Н. Лихаурр в :,,/(1 и В.П. Шабаль a p:.. - Й (72) Авторы изобретения ь.:.» °

Э

1 " ;я Всесоюзный научно-исследовательский и констфукторско-. технологический институт компрессорного машйнос(троени

Ы (71) Заявитель (54) СОСТАВ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к составам проволок для сварки чугуна. Предложенный состав порошковой проволоки предназначен для сварки изделий иэ модифицированного чугуна с шаровидным графитом при получении неразъемных сварных соединений, для заварки и ремонта деталей иэ высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Известен (1) состав порошковой проволоки для сварки высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, содержащий следутацие компоненты, вес.в: 15

Силикокальций 5,6-9,32

Графит 5,2-7,8

Ферромарганец 1,2-3,7

Ферросилиций 3,2-6,3 ((алоуглеродистая 20 сталь оболочки 0cтальное

Однако высокое содержание кремния в наплавленном металле приводит к образованию силикоферрита, который значительно повышает твердость ме-.алла 25 наплавки и снижает пластические свойства шва.

Известен .(2) состав порошковой проволоки, содержащий следующие ком.поненты, вес.%: 30

Итрийсодержащая лигатура 0,2-10

Графит 5-11

Ферросилиций 1-6

Плавиковый шпат 0 5-3

Железный порошок 0,01-20

Малоуглеродистая

cTBJIb оболочки Остальное

В данном составе порошковой проволоки глобуляризация графита достигается за счет модифицирования чугуна иттрием и магнием иттрийсодержащей лигатуры. Наличие в металле шва сильных карбнпостабилизирующих элементов (иттрия н магния-) даже при наличии в проволоке зйачительных количеств графита и кремния (вводится в виде ферросилиция) приводйт к образованию структур отбела в наплавленном металле. Для устранения этих структур требуется проведение специальной термической обработки чугунных изделий.

Это усложняет и удлиняет производственный процесс изготовления сварной чугунной конструкции,. увеличивает расход тепловой энергии, а в отдельных случаях исключает возможность применения этого состава проволоки.

742087

С целью снижения твердости и повыщения пластичности металла шва предлагаемый состав дополнительно содержит окисел лантана и силикокальций при следующем соотношении компонентои, вес.Ъ:

Графит 5,8-7

Ферросилиций 1 6-4

Нлавиковый шпат 2,5-3,6

Железный порошок . 1,4-11,3

Окисел лантана 1-4, 5

Силикокальций 3,8-5,5

Малоуглеродистая сталь оболочки Остальное

Предложенный состав позволяет снизить твердость и повысить пластичность металла шва в состоянии после сварки эа счет исключения воэможности образования в нем структур отбела и силикоферрита и,таким образом, исключить необходимость применения последующей термообработки сварных соединений.

Влияние содержания в проволоке окисла лантана и силикокальция на снижение твердости и повнаение пластичности металла шва проявляется путем предотвращения образования в наплавке в состоянии после сварки структур отбела и силикоферрита следующим образом. Исключение из состава порошковой проволоки сильных карбидостабилиэирующих элементов (иттрия и магния) создает предпосылки кристаллизации металла сварочной ванны по стабильной (Ге-С) системе в тех же условиях охлаждения сварного соединения.

Глобуляриэирующую роль исключенных элементов (иттрия и магния) в предлагаемом составе порошковой проволоки выполняют лантан и кальций, которые в условиях дуговой сварки восстанавливаются иэ соответствующих соединений (Та О. и CaSi>).

Иэвестйо, что кальций проявляет кроме глобуляриэирующего действия и графитизирующее. Однако модифицирование чугуна только силикокальцием для достижения 100Ъ-ной глобуляриэации графита требуется введение в проволоку не менее 5,6% CaSi>, при котором возможно уже образование силикоферрита. Это.исключает для данной цели модифицирование металла шва только силикокальцием.

Экспериментально установлено, что применение в отдельности только раз личных окислов редкоземельных металлов способствует образованию ледебурита в металле шва. Прн совместном введении отдельных окислов редкоземельных металлов с силикокальцием лучшие реэультаты получены в случае применения окисла лантана.

Так структуры отбела в металле шва отсутствуют при содержании окисла ла".-лана не более 4,5Ъ. Для достижени.". полной глобуляризации графита при содержании 4,5Ъ La>O> требуется

3,8Ъ CaSi<. Чтобы коМпенсировать в этом случае проявление лантаном карl0 бидостабилизирующего действия требуется введение 4Ъ ферросилиция.

Верхний предел содержания в проволоке силикокальция 5,5Ъ определен из условия исключения образования в

15 металле шва силикокарбидной эвтектики. При таком количестве силикокальция для достижения полной глобуляризации графита требуется всего лишь

1,0Ъ окисла лантана. Естественно, 2О при таком небольшом количестве лантана его карбидостабилиэирующее действие компенсируется 1,6Ъ ферросилиция, содержащегося в порошковой проволоке.

Компоненты шихты порошковой проволоки (силикокальций, графит, плавиковый шпат и ферросилиций) предварительно дробят до состояния, обеспечивающего содержание пылевидных частиц более 60Ъ от веса объема. Перед навеской составов по рецепту все компоненты шихты просеиваются через сито с размером ячейки 0,056 мм. Непосредственно перед изготовлением порошковой проволоки готовая шихта

35 просушивается при 130-170 С.

Одним из способов изготовления порошковой проволоки является волочеиие, которое ведется на одноили многобарабанных волочильных ста4Q нах, где производится свертывание ленты в трубу с одновременным заполнением ее шихтой и последующим уплотнением шихты путем многократного протягивания проволоки через волоки уменьшающихся диаметров. Конечный диаметр проволоки предлагаемого состава равен 2,8-3,0 мм.

Для заварки чугуна порошковой проволокой предлагаемого состава рекоI мендуется следующий режим сварки:

5О Есв 100-600 A, Ug 24-30 В, вылет электрода — 50-60 мм, ток постоянной прямой полярности и температуры предварительного подогрева 600 С.

ПРимеРы конкретных составов порош55 ковой проволоки для сварки высокопрочного чугуна с шаровидным графитом приведены в таблице.

742087

5 8, 3.:,6 2,5 9,6

74,0

74,0

74,0

1,0 5,5

2,0 4,6

4,5 3,8

2,9 3 0 7,3

4,0 3,6 7,1

7,0

Формула изобретения

Составитель Т. Яровая редактор JI. Народная Техред Н.Бабурка Корректор С. Шекмар

Тираж 1160 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3363/11

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Как видно из данных таблицы порошковые проволоки предлагаемого состава обеспечивают получение наплавленного металла в состоянии после сварки, соответствующего по показателям прочности, пластичности и твердости высокопрочным чугунам марок

ВЧ 50-2, ВЧ 60-2 и ВЧ 70-3. Наиболее благоприятное сочетание свойств (высокая прочность и пластичность при низкой твердости) имеет металл, наплавленный порошковой проволокой состава Р 2 (оптимальный состав) .

Использование предлагаемого состава порошковой проволоки позволяет получить в наплавленном металле чугун с шаровидным графитом и без структур отбела и силикоферрита в металли- ЗО ческой матрице в состоянии после сварки. В этом случае не требуется грименения высокотемпературной термической отработки сварных соединений после сварки, что значительно сокращает про-3$ изводственный цикл изготовления деталей, достигается экономия тепловой энергии и, таким образом, уменьшается себестоимость оборудования с использованием деталей из высокопрочно- 4О

ro чугуна с шаровидным графитом, которые подвергались сварке.

Расчетный экономический эффект от использования проволоки — 80 тыс.руб. в год при программе выпуска литья

1000 т.

Состав порошковой проволоки для сварки высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, состоящий из малоуглеродистой стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащий графит, ферросилиций, плавиковый шпат, железный порошок, о т л и ч а ив шийся тем, что, с целью снижения твердости и повышения пластичности металла шва, он дополнительно;содержит окисел лантана и силикокальций при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Графит 5,8-7

Ферросилиций 1,6-4

Плавиковый шпат 2,5-3,6

Железный порошок 1,4-11,3

Окисел лантана 1-4,5

Силикокальций 3,8-5,5

Малоуглеродистая сталь оболочки Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 468735, кл. В 23 К 35/368, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР

9 428891, кл. В 23 К 35/368, 1972 (прототип).