Шихта порошковой проволоки

Шихта порошковой проволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И.К.Походня и В.Н.Головко"

Ордена Ленина и ордена Трудовог Красного Знамени

° ° ° институт электросварки им. Е.О. ауона (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ШИХТА ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к сварочным материалам для дуговой сварки, в частности к порошковым проволокам. для сварки во всех пространственных що-ложениях в среде углекислого газа.

Известна шихта 1.11, содержащая следующие компоненты, вес. ь .

Рутиловый концентрат 53,4

Двуокись марганца 4,4

Двуокись кремния 3

Окись натрия 3

Я

Магнезит 6

Ферромарганец 13

Ферросилиций 12

Железный порошок Остальнье

jý

При сварке с использованием из 1 вестной шихты в металле .швов содержится значительное количество кислорода (0,094) и водорода, что снижает стойкость металла швов к обра- зованию горячих трещин,и особенно резко .снижается ударная вязкость металла швов в области низких температур. Для уменьшения жидкотекучести шлака при сварке в различных пространственных положениях в проволоку вводят значительное количество ферросилиция. В наплавленном металле содержание кремния достигает 0,8ь.

Такое количество кремния отрицательно влияет на пластические характеристики металла шва.

С целью повышения производительнос-, ти сварочно-технологических свойств проволоки и повышения механических

1 свойств металла шва, шихта дополнительно содержит кремнефтористый натрий, магнезит и электрокорунд при следующем соотношении компонентов шихты, вес.

Рутиловый концентрат 20-53

Ферромарганец 10-22,8

Ферросилиций 1,3-6

Кремнефтористый натрий 1-5

Магнезит 1, 3-10

Электрокорунд 1,6-7,5

Железный порошок Остальное

92746

Порошковая проволока с предлагаемой шихтой позволяет производить сварку в потолочном, вертикальном, горизонтальном на вертикальной плоскости и нижнем положении. Сварку мож5 но производить постоянным током обратной полярности.

Порошковая проволока обладает хорошими сварочно-технологическими свойствами, обеспечивает устойчивое горе- ние дуги, хорошее формирование металла швов, незначительное разбрызгивание электродного металла, легкую отделимость шлаковой корки, высокую производительность процесса сварки, высокие механические свойства металла швов.

В швах содержится незначительное количество газов, что определяется составом и соотношением компонентов шихты.

Металл швов отличается высокими пластическими характеристиками.

Пример 1. Проволока для сварки во всех пространственных положениях (потолочное, вертикальное, наклонное, нижнее).. Диаметр проволоки 1,6 мм.

Стальная оболочка составляет 83 от общего веса проволоки (состав оболочки: С - 0,05-0,08, Мп 0,20-0,304, Si — (следы) 0,123:, S — до 0,0304, P — до 0,030 ) .

В таблице 1 представлен состав сердечника проволоки, вес. 1.

Порошковая проволока обеспечивает отличное формирование швов во всех пространственных положениях. Производительность процесса сварки при использовании предлагаемой шихты возрастает в.1,5-2 раза по сравнению с американской порошковой проволокой (известной).

Металл швов отличается высокими механическими свойствами (табл. 4), высокой стойкостью к горячим трещи-. нам, низким содержанием газов в ме45 талле швов (габл. 5).

Высокие характеристики получены за счет состава и соотношения компонентов шихты.

Уменьшение содержания компонентов В сердечника проволоки до величин более низких, чем приведенные в примере, сопровождается ухудшением формирования металла шва, снижаются его механические свойства, возрастает содержание газов. Увеличение содержания составляющих сердечника до значений, которые находятся выше

4 верхнего предела, сопровождается увеличением разбрызгивания электродного металла, уменьшается производительность процесса сварки, ухудшается формирование швов.

Пример 2. Порошковая проволока для сварки горизонтальных швов на вертикальной плоскости (вертикальные швы корпусов судов, конвертеры), швов в нижнем положении.

Диаметр проволоки 2,2 мм. Оболочка составляет 80 от общего веса проволоки.

В табл. 2 приведен состав сердечника проволоки, вес.

Проволока позволяет получить отлично сформированные швы с высокими механическими свойствами.

Производительност". процесса сварки по сравнению с электродами возрастает в 5-6 раз.

Полученные результаты достигаются на проволоках, состав сердечника которых находится в пределах указанных в примере.

Уменьшение содержания составляющих до количеств, меньших нижнего предела, приводит к снижению механических свойств (табл. 4) снижается стойкость металла швов к горячим трещинам, наблюдается стекание металла при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости.

При содержаниях компонентов более высоких чем указано в примере, во время сварки горизонтальных швов при выполнении замыкающего слоя наблюдается подрез, возрастает разбрызгивание электродного материала, ухудшается формирование металла швов.

Пример 3. Порошковая проволока для сварки в нижнем положении.

Диаметр проволоки 2,5 мм. Оболочка составляет 701 от общего веса проволоки.

В табл. 3 приведен состав сердечника проволоки, вес. 1.

Проволока обеспечивает отличное формирование металла швов в нижнем положении.

Производительность процесса наплавки достигает 15 кг/ч. Линейные скорости сварки угловых швов в зависимости от катета шва составляют

50-100 м/ч.

Металл швов отличается высокими механическими свойствами (табл. 4)

У высокой стойкостью к горячим трещинам. Высокие результаты получены при

927461

Таблиц а 2

Сос иа30,0-47,0

2,0- 10,0

2,5-7,5

6,0

5,0

Кремнефтористый натрий

3,2 1,5-5,0

20 0 17 5 22 5

4,0 2,0-6,0

Ферромарганец

Ферросилиций

Железный порошок

23,3 44,5-2,0 одержание материалов, вес.3

Состав

Т а б л и ц а 3 одержание материалов, вес.ь

Сост

Предельное птиальное

Рутиловый концентрат

1 35 2 53 0 Рутиловый кон30 центрат

33,2 20-46,5

Магнезит обожженный

Магнезит обож женный

4,9 2,4-7,50

5,6 1,3-10,0

4,1 1,6-6,7

5,2 3,0-7,50

35 Электрокорунд

Электрокорунд

Кремнефтористый натрий

Кремнефтористый натрий

2,4 1,8-3,0

2, «,0-3,3

20,2 17,6-22,8

40 Ферромарганец

Ферромарганец

Ферросилиций

12,5 10,0 15,0

2,6 1,8-3,50

Ферросилиций

2,0 1,30-2,60

20,6 37,2-2,7

Железный порошок

40,8 64 8-18 8.

Железный порошок использовании проволок, состав сердечника которых находится в пределах, указанных выше. Уменьшение содержания компонентов ниже нижнего предела сопровождается ухудшением формирования, снижением производительности.Увеличение компонентов до количеств, больших указанного верхнего предела, сопровождается ухудшением гигиенических характеристик проволоки, уве- 10 личением разбрызгивания, снижением пластических характеристик металла швов.

8 табл. 4 приведены механические свойства металла швов, выполненных различными сварочными материалами.

В табл. 5 приведено содержание газов в наплавленном металле.

Таблица .1 пти- Предель. 5 мальное ное

Рутиловый концентрат 38,5

Магнезит обожженный

Электрокорунд

927461 ц а 4

Ударная вязкость, кгм/см 2.

Надрез по Шарпи, 17С

Положение

Свариваемая

Порошковая Диапроволока метр провоРежим сварки швов сталь

-40

-20 се; а .Ь по примерам локи, мм

1 Верти- Нижний прекаль- дел содерное жанне компонентов

200 23 50 5 29 5 «,5-,5 5,-5а

12,0 5,5

3,2-4 2

3, 6,4-11,7 5 7-8 5

14,0-17, 7

1 6 200 23 55 0 30,2 Т5,0

9,0

3,8-4,2

3»5-3 7

3, Верхний предел,0

0,8-0 8

О, 7 5"9,0 2,5"3 О

1,6 200 23 65,0 20,5 8,2 2,7

10,5-11 2 4 5-5 3

350 27 53,2 28,5 ТО,О 6,9

2 0-35

2,7

12,5-13 8

2,2 350 27 57,0 29,2 13,1

3,5-4 о

6,5-7 0,7

3,7

Верхний предел

9 8-10 2 4,2-5,0

1 8-3,0

2, 3,0-4 2

3, 12,1-12,4 4,5-4,8

50,2 29,5 12,2 4,7

Ниж" Нижний нее предел

Оптималь"

V ное со- 13 5-14,1 6,5-7,1 держание 2,5 450 32 54,3 29,8 Т6,3 67I

3,5-4 5 ,0

10,5-11,1 4,0-4, 3

60,0 23,0 10,8

2,8-4,4

333

2 (Ст3сп=

=20мм) Оптимальное содержание

Американская ïðîволока (известная) Гори- Нижний зон- предел таль- компоное нентов на вертикаль- Оптимальной ное соплос- держание кости

Верхний предел содержания компонентов

653 кг

- мм .10,1-11 3

200 23 60,4 22,5 10,7

Табли

927461

10:

Таблица 5

Содержание, Ъ

Проволока одержание в см 100 г

0,016

Известная

0,09

Предлагаемая по примеру при содержании компонентов минимум

0,058

0,012

0,008

0,007

5,5

0,036

3>5 оптимум

0,044

4,0 максимум

Ilo примеру 2

4,6

0,055

0,011

0,010

0,011 минимум

0,040

0,044

3,8 оптимум

5,2 максимум

По примеру 3

0,050

0,010

0,012

0,012

5,0 минимум

0,041 оптимум

0,041

4,1 максимум

Формула изобретения

Тираж 1151 Подписное

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

Шихта порошковой проволоки, преимущественно для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в среде углекислого газа во всех пространственных положениях, содержащая рутиловый концентрат, ферромарганец, ферросилиций, железный порошок, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности сварочно-технологических свойств проволоки и повышения механических свойств металла шва, шихта .дополнительно содержит кремнийфтоФ

ВНИИПИ Заказ 3082/17 ристый натрий, магнезит и электрокорунд при следующем соотношении компонентов шихты, вес.

Рутиловый концентрат 20-53

Ферромарганец 10-22,8

Ферросилиций 1,3-6

Кремнефтористый натрий 1-5

Магнезит 1, 3-10

Электрокорунд 1,6-7,5

Железный порошок Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США к 3800120, кл. 2 I9-146, 1974.