Состав электродного покрытия

 

: CONS СООЕТСНИХ 06II%5

PECAYS JlHH

ЭЙЛИ

ГОСХДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

А Ф ВИЙМ ЬЪВ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPOIOMY СаИДатвъствм (21) 33946.20/25-27 (22) 10.02.82 (46) 23.05. 83. Бюл.. Ф 19 (72. ) A.A. Коляд .и П.И..Давидчук

- (53) 621..791,042 .4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

М 562402:,;- кл .. В 23 К 35/365 12.11.75.

-2. Авторское свидетельство СССР .9 562403, кл. В. 23 К 35/365, 01 .12.75 (прототип). (54)(57) С0СТАВ.ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ преимущественно для сварки меди, со-. держащий углекислый кальций, фторис-.

„.SU„„1i01 8836 тый кальций, борид или карбид цнркония, отличающийся тем, что, с целью повышении качества формй рования шва при сварке в вертикальном и потолочном положениях, ои дополнительно содержит каменноугольный цем и окись бария при следующем-соотношении компонентов, вес..% .

Каменноугольный пек : 5-10

Окись бария 2-5 Карбид или. борид цир конки 1-3 .

Углекислый кальций 45-50

Фтористый кальций Остальное

1018836

Изобретение относится к области сварки, а именно к производству составов покрытий электродов, предназначенных для сварки изготавливаемой из меди химической аппаратуры.

Известен состав электродного покры-5 тия для сварки меди (11, состоящий из углекислого кальция (мрамора), фтористого кальция (плавикового шпата), фтористого натрия, бора, -.алюминия, цирконового концейтрата и закиси меди 10 при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Мрамор 10-15

Плавиковый шпат 10-15

Фтористый натрий 20-30

Бор 1,5-2,5

Алюминиевый порошок 1,5-5

Циркониевый концент-. рат 6-8

Закись меди 31-35 2О

Недостатком этого покрытия является невысокое качество сварного рва сформированного при сварке в вер .икальном и потолочном положении. Кроме того, изготовление указанного покрытия вызывает определенные затруднения, что связано со значительной но» менклатурой компонентон его шихты.

Известно также электродное покры тие для сварки меди (2 3,содержащее углекислый кальций (мрамор), фтористый кальций, борид или карбид цирко» ния при следующем соотношении компонентов, вес.Ъэ

Мрамор 35-50

Плавиковый щпат 30-50 35

Карбид или борид циркония 8" 20

Однако такое покрытие, отличаясь существенной простотой в произнодст ве, не обеспечивает требуемого формн-@ рования шва при сварке монтажных стыков н вертикальном и потолочном положении даже при условии использования в качестве металлического стержня известных медных легированных g$ сплавов.

Цель изобретения - повыйение качества формирования шна при сварке в вертикальном и потолочном положениях.

Поставленная цель достигается тем, что состав электродного покрытия, содержащий углекислый кальций, фтористый кальций, борид или карбид циркония, дополнительно содержит каменноугольный пек и окись бария при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Каменноугольный пек 5-10

Окись бария 2-5

Карбид или борид цир- 60 кония 1-3

Углекислый кальций 35-50 фтористый кальций Остальное

Разработка такого покрытия для электродон со стержнем иэ чистой 65 (йелегированной) меди обуслонлена требованиями производства сварки специальной медной аппаратуры в монтажных условиях, когда дополнительное легирование шва исключается из соображения коброзионной стойкости.

Результаты экспериментальных исследований известного и предлагаемого составов покрытий показали, чтог введение известных компонентов (углекислый кальций и фтористый кальций) по известному назначению в практически известных пределах обеспечивает достаточно надежную защиту сварочной ванны, спосОбствует образованию требуемого количества шлака (предохраняющего взаимодействия металла шва с атмосферой) и позволяет достичь требуемых характеристик горения дуги; борид иликарбид циркония вводят в сос гав покрытия тоже по прямому назначению - для придания направленному металлу мелкозернистой структуры и, как следствие, требуемых механических свойств шва. Однако, по сравнению с известным, его концентрация существенно понижена из соображений коррозионной стойкости металла шва; дополнительное совместное введение в покрытие новых компонентов каменноугольного пека и окиси бария способстнует сообщению сварным швам принципиально нового качества, которое состоит н обеспечении понйшенного качества сформированного шва при сварке н вертикальном и потолочном положениях. Указанный эффект обусловлен благоприятной ролью ноных компонентов в создании шлаков с малопродолжительным временем схнатывания (приобретения требуемой вязкости и кристаллизации), обусловленной положительным их воздействием на ликвидус системы принятых шлакообразующих компонентов. ,Цля сравнительной оценки влияния новых компонентов покрытия на качество кристаллизации сварного шва в условиях сварки пластин в вертикальной и потолочных плоскостях испытаниям подвергли ряд (по верхнему и нижнему пределу) составов известного покрытия, а также опытных его составов, в которых концентрацию каменноугольного пека и окиси бария изменяли в пределах 1-15%, а содержание прочих компонентов назначали в пределах известного состава.

Во всех случаях сварку производили с применением пластин из характерной для изготовления химаппаратуры меди марки МОО на рекомендуемых режимах, а н качестве электродов использовали

10188 36 медные стержни аналогичной меди с

:нанесенным на них покрытием всех указанных составов.

Своястза р вмрования мва в потолочном.

Сосе тав

Содернание компонентов, Ъ т кысь ария

Рнд цир скорость коррозий в характер

Звйзс сре» . дал у 3Ф1/Г хачес гзо формирования ива при сва ке в вертыкалъном полонении

Углекислыя кальция тористы алания

Каменно

ytonswA пек

42 50

45 35

35 Остальное

8,58

20

2

3 3

5 15

-В,ВФ

В.а

1 1

О, 18.

8,18

16 3

2 . 1

4 2

4 4

5 3

Ot it

»

Ф

7 3 ., 8 5

9 Э

10 8

11 10

8 р15

0,31

0,1»

Ot43

12 10 с и р н и е ч а н и е. качество формирования msa при сварке образцов в ввртикалъиом а пото лочном полонениях оценивали в количественное форме, при зтоМ бала

"1" соответствовал грубокя формированию йаплавленного металла е на» текамн высотоя выае 3,5 вел балл"2" - c натекаем высотой до 2,5 вва4 балл" 3" - с натеками высотоя до 2 мм1балл 4 - иарактеризовая стоит ствие натеков на поверхности msa при вырааенноя его чемуячатосичц балл "5" - мегкочемуячатоя наплавленныя металл. Оценку коррозионноФ стоякости сварного соединения производили по сумяственным стандарт» ным иатодииам

Результаты исгытаний показали, что, применение известного состава покрытия совершенно не обеспечивает требуемого формирования шва -в условиях сварки образцов в вертикальном и потолочном положениях. В то же время дополнительное раздельное введение новых компонентов (каменноугольного пека и окиси бария)также не позволяет достичь требуемого качества сварного шва. При раздельном введении до 15% каменноугольного пека и до 10% окиси бария сварным швам, выполненным на вертикальной плоскости, свойственны значительные нровисания наплавленного металла и большие наплывы, а при сварке в пот олочном положении крайне неудовлетворительное формирование шва.

Наилучшие результаты достигнуты при совместном введении в состав го- 60 крытия 8Ъ каменноугольного пека и 4Ъ окиси бария. При этом введение в состав предлагаемого покрытия менее

5Ъ каменноугольного пека и 2Ъ окиси бария мало сказывается на улучшении

В таблице представлен состав элекТ родных покрытий и свойства наплавлен« ного металла. формирующей способности шва, превышение этих компоиейтов соответственно выше 10 и 15% практически не сказывается на рассматриваемом показателе качества. По этой причине пределы содержания каменноугольного пеКа и оки-. си бария в составе покрытия огран»чены в 5-10% и 2-5%.

В отнойении введения -в покрытие карбида или борида циркоиия на основании полученных экспериментальных. данных можно заключить, что введение в состав покрытия менее 1Ъ карбида или борида циркония не позволяет измельчить величину зерна наплавленного металла, в связи с чем не оказывает практическоге воздействия на стойкость против образевания трещин и механические свойства (в первую очередь прочность) шва. В тоже время превышение концентрации указанного компонента более 3% способствует на,сьяцению металла шва этими компоиеи-

;тами, что приводит к снижению корро| зионной стойкости наплавленного металла. В этой связи Пределы содержа. г

1018836

Составитель H. Герыанова

Редактор Л. Филиппова Техред Е.Харитончик Корректор A. Тяско.Заказ 3602/13 Тираж 1106 Подписное.

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по. делам изобретений и открытий.

113035, Иосква, Ж»35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ния этих компонентов целесообразно ограничить в диапазоне 1,0-3,0Ъ.

Предлагаемое злектродйое йокрытие, в отличие от известного,поэво« ляет достичь качественного формирования шва при сварке меди в вертикальном и потолочном положении.Это покрытие отличается простотой в производстве, не содержит дефицитных компонентов и может быть использовано для изготовления электродов, предназначенных для сварки медных конструкций в различных пространственных положениях.