Состав неплавящегося электрода
Патент 774870
Авторы
Состав неплавящегося электрода
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социалистическмк
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
„„774870 (61) Дополнительное к авт, свид-ву— (22) Заявлено 22. 09. 78 (21)2665160/25-27
{51)M. Кл. с присоединением заявки ¹â€”
В 23 К 35/22
В 23 К 9/16
Государственный комитет
СССР ло делам изобретений и открытий (23) Приоритет—
Опубликовано 30,10.80. Бюллетень ¹ 40
Дата опубликования описания 301080
{53) УДН 621 791. 75 (088.8) (72) Авторы изобретения
Ю. Г. Бушуев, Л. А. Гаспарян, А. П. Иваненко, С. С. Кипарисов, IO. Â. Kóäðÿâöåâ. К. H.Ëåìàðèíüå и А. tl. Панкеви)чй /, Ц(Я В, " и(чЛ <,, ), (71) Заявитель (5 4 ) СОСТАВ НЕ ПЛАВЯЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРОДА
Изобретение относится к области сварочных материалов, в частности к электродным материалам для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов с применением активирующих флюсов, и может быть использовано во всех областях.промьполенности, в которых находит применение указанный способ сварки.
Для сварки новых высококачественных сталей (ВНС-25 и др.) и никелевых сплавов (ЭП-666 и др) применяются активирующие флюсы, которые позволяют получить качественные сварные соединения, но известные электроды не обла- 15 дают в присутствии этих флюсов достаточной эксплуатационной стойкостью— рабочий конец электрода быстро теряет форму и при этом нарушается нормальный ход процесса сварки. 20
Известен вольфрамовый электрод (1) для дуговой обработки металлов, содержащий окись иттрия, ванадий и цирконий в составе, вес.Ъ:
Окись иттрия 1,5-3,0
Цирконий 0,02-0,2
Ванадий 0,2-1,0
Вольфрам ОстальноеИспользование электрода такого состава при дуговой сварке с применением30 активирующих флюсов показало, что он обладает недостаточной стойкостью: наблюдается оплавление его рабочего конца, попадание вольфрама в шов, что ухудшает качество сварного соединения..
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту является вольфрамовый электрод для дуговой обработки металлов(2),содержащий окись иттрия, гексаборид лантана и рений в следующем составе, вес.Ъ:
Окись иттрия 3-5
Гексаборит лантана 2-5
Рений 0,5-1,0
Вольфрам Остальное
Использование электрода такого состава при дуговой сварке с применением активирующих флюсов показало, что он обладает теми же недостатками (оплавление рабочего конца, попадание вольфрама в шов).
Целью изобретения является создание электрода, который обладал бы высокой эксплуатационной стойкостью при дуговой сварке с применением активирующих флюсов.
Для достижения укаэанной цели в состав неплавящегося электрода на
774870
3-5
2-6
0,5-1,0
Остальное.
Повышение эксплуатационной стойкости предлагаемого электродного материала обусловлено тем, что карбид титана в количестве 2-6 вес.Ъ вызывает интенсивное измельчение зерна вольфрамовой матрицы, активирует диффузионное движение иттрия к поверхности катода и улучшает его эмиссионную способность (работа выхода электрона у карбида титана — 2,3 эВ, у вольфрама — 4,5 эВ).
Карбид титана активирует процесс спекания спрессованных заготовок и позволяет получить спеченные электроды высокой плотности /(относительная плотность более 98Ъ), и прочности при относительно невысокой темпера туре изотермической выдержки (2250- 25
2300 С).
Рений улучшает физико-механические свойства спеченного материала (пластичность и обрабатываемость при шлифовании) . 30
Введение карбида титана более б вес.Ъ значительно снижает теплопроводность электродного материала в (до 75-80 нт/м. гр) и увеличивает тепловую напряженность электрода при работе, что ухудшает эксплуатационную стойкость электрода.
Для получения вольфрамовых электродов были приготовлены три смеси, составы которых указаны в таблице (см.далее в тексте). 40
Электроды готовились методом порошковой металлургии. Приготовленные смеси прессовали н стальной прессформе при .давлении 2,5-3,0 т.с./см, 2
Спрессованные заготовки электродов 45 диаметром 5 мм, длиной 78 мм предварительно спекали при температуре
1400оС в течение 1 ч в токе водорода (точка росы 50-60ОC). Высокотемпературное спекание заготовок осуществляли в вакуумной печи с вольфрамовым нагревателем при температуре 22502300 С и остаточном давлении менее
8 10 мм рт.ст. Время изотермической выдержки 1 ч. Относительная плотность спеченных образцов не.менее 98Ъ.
После спекания заготовки обрабатывались бесцентровым шлифованием до диаметра 3 мм и испытывались в условиях дуговой сварки в среде инертных газов с применением активирующих флю- 60 сов.
Проводилась механизированная аргоно-дуговая сварка постоянным током прямой полярности (электрод-катод) с применением актинирующих флюсов.
2 0 5 2800-3000
4 0,75 3400-3800 б 1,0 2900-3200
94,5 3
91,25 4
88,0 5
Формула изобретения
Состав неплавящегося электрода, содержащий окись иттрия, рений, вольфрам, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной стойкости электрода при сварке с применением актинирующих флюсов, он дополнительно содержит карбид титана при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:
Окись иттрия 3-5
Рений 0 5-1,0
Карбид титана 2-6
Вольфрам Остальное основе вольфрама, содержащего окись иттрия и рений, дополнительно вводят карбид титана при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ|
Окись иттрия
Карбид титана
Рений
Вольфрам
Режим сварки:
Ток, A 160
Напряжение, В 10
Скорость сварки, м/ч 10
Длина дуги,мм 1,2
Расход аргона, л/мин 8-10
Угол заточки электрода, 30
Эксплуатационная стойкость электрода оценивалась по суммарной протяженности шва до повреждения заточенного рабочего конца и уменьшение глубины проплавления, результаты приведены в таблице.
Прототип (.2) имеет длину шва 7001100 мм.
Очевидно, что эксплуатационная стойкость предложенного электрода в
3-4 раза выше, по сравнению с известТехнология получения предлагаемого электродного материала может быть легко реализована на серийном оборудовании предприятий. порошковой металлургии.При этом отпадает необходимость в трудоемкой операции обработки материала давлением (ротационная ковка, экструзия).
Технико-экономическая эфФективность решения состоит в расширении области применения активирующих флюсов по классам и маркам сталей и сплавов, в повышении производительности процесса сварки и качестна сварных соединений, 3а счет уменьшения количества перезаточек электрода с двадцати на десять метров шва, до четырех создается экономия вольфрама, примерно 0,5 г на один метр сварного шва.
774870
Составитель A.Ãàâðèëoâ
Редактор Т.Морозова Техред А.Щепанская Корректор Н.Григорук
Заказ 7616/19 Тираж 1160 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5
Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
9 471976, кл. В 23 К 35/00, 1975.
2. Заявка СССР 9 2657871/27, кл. В 23 K 35/00, 29.08.78, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства (прототип) .