Состав электродного покрытия

Состав электродного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскнк

Соцнапнстнчесина

Республии

О П И С А И И Е (ц841873

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 14. 12. 79 (21) 2853174/25-27. (53)М. Кл.

В 23 К 35/365 с присоединением заявки At—

1 (23) Приоритет

1Ъоударстееииый комитет. СССР ло делам изебретеиий и открытий

Опубликовано 30.06.81. Бюллетень At 24 (53) УДК 621.791. .042.4 (088,8) Дата опубликования описания 30.06.81

В.Г.Хохлов, Б.П.Бурылев, Л.П.Мойсов, A.È.Êðåòîâ, Н.Н.Кирьянов, А.С.Петров и В.К.Подвезко (72) А вторы изобретения

Краснодарский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по монтажным и специальным строительным работам

"Монтажспецстрой"и Кубанский государственный университет (71) Заявители (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ

26 рат 10-50

4-30

4-25

2-20

Изобретение относится к сварке, в частности к составу электродного покрытия, применяемого преимущественно для сварки малоуглеродистой и низколегированной стали.

Известны различные электроды покрытия, например состав (1), содержащий компоненты, вес.X:

Двуокись .титана .48

Мрамор 5

Полевой шпат 30

1О

Ферромарганец 15

Крахмал 2

Однако металл йва, полученжФ этим электродом, обладает недостаточной

15 прочностью.

Наиболее близким по составу к предлагаемому является электродное покрытие P2), содержащее компоненты, вес. 7.:

Гельменитовый концент

Мрамор

Ферромарганец

Тальк

Ставролитовый концентрат 0,5-15

Каолин i-15

Целлюлоза 1-5

Покрытие этого состава технологично в изготовлении, позволяет производить сварку на переменном токе.

Недостатками известно электродного покрытия являются низкое и нестабильное значение ударной вязкости металла шва, особенно при отрицатель-, ных температурах, чувствительность к концентраторам напряжений, например, острым надрезом, а также недостаточно большой диапазон сварочных токов и плохая отделяемость шлака с поверхности корневого слоя шва. указанные недостатки не позволяют применять его при сварке корневого слоя шва трубо-; проводов, а для сварки тонкого металла требуется изготовление электродов малых диаметров 2-3 мм, которые нетехнологичны в изготовлении.

Цель изобретения — создание такого электродного покрытия, содержащего в

1873

Т а б л и ц а 1

Ильменитовый концентрат

Мрамор

Ферромарганец

Полевой шпат

30

50

10

12

15

10

16,5

10

10

Каолин

Ферросилиций

0,5

10

17

Железный порошок

Окислы редкоземельных элементов

1,5

1,5

Целлюлоза

3 84 качестве основы ильменитовый концентрат,мрамор,ферромарганец,полевой шпат, каолин,целлюлозу, которое обеспечило бы высокую ударную вязкость металла шва, стойкость к концентраторам напряжений, более широкий диапазон сварочных токов и легкую отделяемость шлака с поверхности корневого шва в сравнении с известными покрытиями.

Для достижения указанной цели состав электродного покрытия дополнительI но содержит окислы редкоземельных металлов и ферросилиций соответственно, при следующем соотношении компонентов, вес.Х44

Мрамор 5-1 5

Полевой шпат 10 — 18

Каолин 5 — 12

Ферромарганец 12-18

Целлюлоза 1-2

Окислы редкоземельных металлов 1 — 10 Ферросилиций . 0,5-6, Ильменитовый концент-. рат Остальное.

Кроме того, в состав покрытия может быть введен железный порошок

10-30 вес.X.

Введение окислов редкоземельных металлов позволяет значительно расширить диапазон сварочных токов, применяемых для сварки более тонкого металла.

В металле шва редкоземельные металлы, изменяя форму неметаллических включений (из остроугольной в глобулярную), способствуют значительному улучшению механических свойств, особенно повышению ударной вязкости металла шва и уменьшению чувствительности к концентраторам напряжений. Имея гексогональную кристаллическую решетку, окислы редкоземельных металлов уменьшают химическое сцепление шлака с поверхностью шва и тем самым улучшает отделяемость шлаковой корки, что особенно важно при сварке корневых слоев шва. Для повышения производительности наплавки в состав покрытия может быть введен железный порошок в количестве 10-30 вес.7.

Применение ферросилиция в качестве раскислителя позволяет кроме раскисления улучшить физико-химические свойства шлака (снизить поверхностное натяжение шлака и, следовательУ но, улучшить кроющую способность его).

Таким образом, при введении в состав покрытия окислов редкоземельных металлов достигается значительное повышение механических свойс гв металла шва и улучшение сварочно-технолоМ гических свойств электродов.

Для получения покрытия подготовлено шесть рецептур, приведенных в табл.l.

В качестве связующего при изготовлении электродов используется жид- кое. калиево-натриевое стекло с модулем 2,7-2,9.

Покрытие наносится на металлические стержни из проволоки Св-08 способом: опрессовки. Содержание концентрата окислов редкоземельных элементов в покрытии в количестве 3-8 вес,% является оптимальным. Уменьшение со- 10 держания концентрата окислов редкоземельных элементов менее 3 вес.% недостаточно улучшает горение сварочной дуги, а содержание более 8% ухуд» шает кроющую способность шлака. Со- )э

8418

Таблица 2

7,0-10,5

7,5-9,0

I0,0-)3,0

10,5-13,2

10,0-14,0

11,2-12,0

85-200

120-180

110-170

100-200

120-180

110-190

Хорошая

Плохая

Хорошая

Хорошая

Хорошая

Хорошая

Удовлетворительная

Хорошая

40 С, т.е. металл шва мало чувствителен к концентраторам напряжеиий. Диапазон сварочных токов составляет

900 †2 А. Электроды с покрытием дан-. ного еостава технологичны в изготовлении, т,е. обеспечивается легкость нанесения обмазочной массы на стержень электрода, и обладают хорошими сварочно-технологическими свойствами, позволяют производить сварку на переменном токе, обеспечивают легкую отделяемость шлака и хороший внешний вид швов, имеют повышенный диапазон сварочных токов. Металл afaa мало склонен к образованию пор при колебании длины дуги при сварке по окисленной и загрязненной поверхности, при увлажнении покрытия.

Изготовление электродов с предлагаемым покрытием по сравнению с из естными не требует изменения существующей технологии. Кроме того, покрытие не содержит дефицитного рутила, а замена его ильменитом позвоИзготовлена опытная партия электро-З дов со следующим содержанием компонентов, вес.%:

Ильменитовый концентрат 45

Мрамор 7

Ферромарганец l5, Щ

Полевой шпат 16,5

Ферросилиций 2

Каолин 10

Окислы редкоземельных компонентов 3

Целлюлоза 1,5

Электроды диаметром 4 мм с указанным покрытием обеспечивают следующие механические свойства металла шва и сварного соединения в состоянии

50 после сварки при нормальной температуре:предел прочности 48,0-55,0кгс/мм относительное удлинение 18,0-28 О, ударная вязкость 10-13 кгс-м/см

Выполненный электродами металл шва при испытании образцов типа IХ по ГОСТ 6996-66 имеет ударную вязкость 2,0-3,5 кгс м/см при минус

73 6 держание ферросилиция .1-3 вес.% наиболее рационально, так как при содержании менее 1 вес.% металл шва мало раскислен, а содержание более

3 вес.% способствует значительному переходу кремния в металл, что снижает ударную вязкость металла шва.

Содержание железа менее 10 вес.% мало изменяет коэффициент наплавки, а более 30 вес.% затрудняет проведение сварки в положениях, отличных от нижнего.

Механические и сварочно-технологические свойства элект) одов диамет-. ром 4 мм приведены в табл.2.

Удовлетворительная Хорошая

Удовлетворительная Хорошая

841873

Формула изобретения

7 ляет получить при соответствующем увеличении коэффициента наплавки и расширение диапазона сварочных токов.

Состав электродного покрытия, преимущественно для сварки малоуглеродистой низколегированной стали, содержащий гельменитовый концентрат, мрамор, полевой шлат, каолин, ферромарганец и целлюлозу, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости металла шва при отрицательных температурах, он до; полнительно содержит окислы редкоземельных металлов и ферросилиций, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Мрамор." 5-15

Полевой шпат 10-18

Каолин 5-12

Ферромарганец 12-18

Целлюлоза * 1-2

Окислы редкоземельных металлов 1 — 10

Ферросилиций 0,5-6

Ильменитовый концентрат Остальное

Источники информации, принятые во внимание йри экспертизе

15 1. Давьщенко И.Д. Справочник по сварочным электродам. Ростовское . книжное изд-во. 1961, с.бl.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 450676, кл. В 23 К 35/365, 08.02.73 (прототип).

Составитель Н.Козловская

Редактор К.Лембак Техред А. Савка КорректорН, Швыдкая

Заказ 4948/13 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная, 4