Состав электродного покрытия

Состав электродного покрытия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

А. Г. Александров, А. Н, Попов, П. П. Лаэебйов, С: М;-Григорьев»„

Э. К. Карнобацкий и В. Д. Сидоренко

I

Ф

):

1

Запорожский машиностроительный институт йм. В,,Я. Чубаря "

J . f (72) Авторы изобретения (7I ) Заявитель (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к области сварки, в частности, к сварочным материалам, применяемым при ручной дуговой сварке высокохромистых сталей ферритного класса (X23105T;

X23I05A; Х27105Т и др.).

При изготовлении сварных конструкций из жаростойких ферритных хромоалюминиевых сталей применяются электроды с основным покрытием. Шлакообразующую основу этого покрытия составляют карбонаты и плавиковый шпат. Металл шва раскисляется ферросплавами марганца, кремния, титана и тд.

Металл, наплавленный этими электродами, содержит незначительное количество 0> и Н .

Электроды для сварки ферритных хромистых сталей наша промышленность выпускает в большом ассортименте. Известно электродное покрытие (1). содержащее следующие компоненты. вес.%:

Мрамор 20 — 30

Плавиковый шлат 30-40

Двуокись титана 5--10

Хром 32-35

Ферросилиций 7

Ферромолибден 9

Приведенное электродное покрытие и выпускаемые стандартные электроды (ОЗЛ вЂ” 6, ОЗЛ вЂ” 9, IIJI — 10, НЗЛ/Х 30 и др.), применяемые для сварки жаростойких ферритных сталей, не позволяют получить сварные швы, обладающие достаточной жаростойкостью при технологических температурах, превышающих

1100 С в .термических установках с конвертированными природными газами.

Из известных электродов по составу покрытия наиболее близким к изобретению является электродное покрытие (21, содержащее, 1$ вес.%.

Мрамор . 40

Плавиковый шпат 20

Ферро молибден 14

Ферротитан 6

Ферро марганец 1

Никель (мет.) -9

Хром (мет.) 10

Такой электрод обеспечивает сварной шов, обладающий высокими технологическими свой925602

Дополнительное введение алюминия (13 — 20%)yp в покрытие обусловлено его высокой эффективностью для повышения жаростойкости ферритовых высокохромистых сталей. Алюминий в сварном шве способствует образованию тугоплавких, стойких окисных пле35 нок на поверхности сварных швов, состоящих из Alq0q. При содержании хрома 25 — 30% и алюминия до 6% в металле шва исключаетСостав покрытий опытных электродов, Содержание в покрытии, вес.%

Компонент

Со прото

Мрамор

18

10

20

Плавнковый шпат

Ферромолибден

Ферро титан

13

Ферромарганец

Никель (мет.) 3 ствами (жаростойкость, малая склонность к трешинообраэованию и т.д.) при температурах о до 1000 С. Однако сварные соединения оборудования термических установок, эксплуатируемых в среде конвертированного природного газа, (состйв в вес.%: 70 — 80 Н; 12—

25 СО; 2 СН, йа — остальное) при более высоких температурах (до 1200 С) разрушаются под, воздействием газовой среды (газовая коррозия), расход газа и длительных термических воздействий.

Целью изобретения является повышение корроэионной стойкости и жаростойкости металла шва.

Поставленная цель достигается тем, что предложенный состав электродного покрытиЭ содержит мрамор, плавиковый шпаг, ферротитан, ферромарганец и хром, рутил, алюминий и алюмоиттрий, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Мрамор 10 — 25

Плавиковый шпат 20-30

Ферротнтан 3-19

Ферромарганец 2 — 4

Хром 12-15

Рутил 2 — 8

Алюминий 13 — 20

Алюмоиттрий 2 — 6

4 ся локальная, газовая коррозия при 1200 С и длительной эксплуатации.

Титан (вводимый в шов рутилом и ферротитаном) связывает углерод н карбиды типа

TiC, уменьшая его содержание в твердом растворе и тем самым повышая пластичность металла шва. Титан повышает общую коррозионную стойкость и уменьшает склонность к межкрнсталлитной коррозии ферритных хромистых сталей при температурах < 1200 С.

Алюмоиттрий измельчает структуру металла шва, способствует рафинированию металла и коагуляции включений. Дополнительное введение алюмоиттрия (2 — 6%) в покрытие повышает механические и жаростойкие свойства сварных соединений в высокотемпературной среде конвертированного природного газа.

Электроды изготавливали методом окунания, стержень электрода — хромоникелевая проволока марки Св — 07X25H13 ф 4 мм. коэффициент веса покрытия 0,35 — 0,38. Сварные соединения выполняли из стержней 12 мм высокохромистой стали феррнтного класса марки X27IOST при следующих параметрах сварки; 1св = 80 — 90 А, Од = 28 — 30 В дз

= 4 мм, ток — постоянный обратной полярности. Химический состав металла llIBp (вес.%)

0,07 — 0,08 С; 0,63 — 0,70 Si; 0,90 — 1,00

Мп; 27,4 — 28,1 Cr; 0,0 — 0,8 Ti; 6,0 — 8,0 Ni;

2,1 — 3,0 А! $ < 0,02; Р < 0,03.

Образцы для металлографическнх исследований и испытаний на жаростойкость изготавливали согласно ГОСТ 6696 — 66;ГОСТ 2419-78.

При разработке . электродного покрытия были изготовлены следующие партии электродов: Со — прототип; C, C> C> содержащие каждая шлакообразующие, газообразующие, раскислители, легирующие и модификаторы

925602

Продолжение таблицы

Компоне

Хром

13

10

16

Алюминий

Рутил

Алюмоиттрий

Составитель Н. Козловская

Техред А. Бабинец

Корректор А. Гриценко

-Ю.

Редактор Л. Утехина

Тираж 1151

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 4711/3

Филиал ППП "Патент *, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сварные образцы ферритной стали марки

Х27105Т, выполненные опытными электродами, испытывали в шахтной электрической печи сопротивления в среде конвертированного природного газа (78% Н, 13,3% СО; 9,2%

СО ; 1,8% СН ) при 1200 С, длительность испытания составила 1900 ч. Видимых дефектов не замечено, металлографические исследо-, вания не обнаружили разрушений и межкристаллитной коррозии сварного шва и основного металла.

Результаты испытаний на жаростойкость показали, что сварные соединения, выполненные опытными электродами С и Сз, имеют лучшие показатели по сравнению с электродом — прототипом.

Применение предложенного покрытия позволит удлинить срок службы нагревательных элементов печей — сопротивления, работающих при температурах до 1200 С в газовых средах, в 2,5 — 3 раза; получить сварной шов, обладающий жаростойкостью в 2,5 — 3 раза большей по сравнению с электродом — прототипом н стандартными электродами, увеличить выпуск железного порошка.

Формула изобретения рр Состав электродного покрытия преимущественно для сварки высокохромистых сталей, содерЖащий мрамор, плавиковый шлат, ферротитан, ферромарганец и хром, о т л ич а ю щ и Й с я тем, что, с целью повыше25 ния коррозионной стойкости и жаростойкости металла шва, он дополнительно содержит рутил, алюминий и аяюмоиттрий, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Мрамор 10 — 25

Плавиковый шпат 20 — 30

Ферро титан 13-19

Ферро марганец 2 — 4

Хром 12-15

Рутил 2 — 8

Алюминий 13-20

Алюмоиттрий 2 — 6

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе, 1. Авторское свидетельство СССР М 431977, кл. В 23 К 35/365, 1972.

Щ

2. Авторское свидетельство СССР Р 119282, кл. В 23 К 35/365, 1957 (прототип).