Состав электродного покрытия

 

СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ , содержащий плавиковый шпат. кварцевый песок, рутил, ферротитан, ферросиликокальций и мрамор, . отличающийся тем, что, с целью повышения сварочно-техНологических свойств тугоплавкости покрытия , cocta в дополнительно содержит железорудный концентрат и слюду при следующем соотношении компонентов, вес %: 10-16 Плавиковый шпат 3-8 Кварцевый песок 5-10 Рутил 10-15 Ферротитан Железорудный кон10-15 центрат 2-5 Слюда 1-3 Ферросиликокальций Остальное Мрамор

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Зш В 23 К 35365

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и откРытий (21) 3371048/25-27 (22) 28. 12.81 (46) 07.09.83. Бюл. № 33 (72) В. В. Баженов, В. М. Питерский, .

А. С. Петров и В. К. Подвеско (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам (53) 621.791.042.4 (088;8) (56) 1. Петров Г. Л. Сварочные машины, Л., «Машиностроение», 1972, с. 145.

2. Авторское свидетельство СССР № 554120, кл. В 23 К 35/365, 1974 (прототип). (54) (57) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ, содержащий плавиковый шпат, -:

„„SU„„1039675 А кварцевый песок, рутил, ферротитан, ферросиликокальций и мрамор, . отличающийся тем, что, с целью повышения сварочно-технологических свойств тугоплавкости покрытия, cociae дополнительно содержит железорудный концентрат и слюду при следующем соотношении компонентов, вес %:

Плавиковый шпат 10 — 16

Кварцевый песок 3 — 8

Рутил 5 — 10

Ферротитан 10 — 15

Железорудный концентрат 10 — 15

Слюда 2 — 5

Ферросиликокальций 1 — 3

Мрамор Остальное

1039675

Изобретение относится к сварке, в частности к составам электродных покрытий, и может быть использовано при ручной электродуговой сварке малоуглеродистых и низколегированных сталей.

Известен состав электродного покрытия, содержащий следующие компоненты, вес /О..

Плавиковый шпат 15

Кварцевый песок 9

Ферротитан 12

Ферромарганец 5

Ферросилиций 5

Мрамор 54

Этот состав применяется для электродов, предназначенных для ручной электродуговой сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей (1).

Однако этому покрытию присущи низкие значения ударной вязкости при отрицательных температурах, склонность к образованию на рабочем конце электрода «козырьков» и «втулок», низкие пластические свойст- 20 ва, проявляемые при опрессовке электродов.

Наиболее близким к предлагаемому по составу и достигаемому эффекту является состав электродного покрытия, содержащий следующие компоненты, вес. /о..

Плавиковый шпат 10 — 25

Кварцевый песок 2 — 10

Рутил 3 — 15

Ферротита н 1 — 4

Гематит 1 — 4

Ферросиликокальций 1 — 4

Мрамор 50 — 70

Металл, наплавленный электродом с покрытием указанного состава, обладает высокими механическими свойствами, в том числе и ударной вязкостью при отрицательных температурах, вплоть до — 70 С (2) . 35

Однако в процессе сварки на рабочем конце электрода образуется «втулка» из материала покрытия, так как скорость прогрева и расплавления покрытия и металла стержня разная. Втулка затрудняет повторное зажигание и перенос металла в по-

° 40 толочном и вертикальном положениях сварки. Кроме того, покрытие указанного состава характеризуется плохой прессуемостью из-за отсутствия в его составе пластификатора. 45

Цель изобретения — повышение сварочно-технологических свойств электрода путем устранения «козырьков» и «втулок» за счет снижения тугоплавкости покрытия.

Поставленная цель достигается тем, что состав электродного покрытия, содержа50 щий плавиковый шпат, кварцевый песок, рутил, ферротитан, ферросили кокал ьций и мрамор, дополнительно содержит железорудный концентрат и слюду при следующем соотношении компонентов, вес. /o.

Плавиковый шпат 10 — 16

Кварцевый песок 3 — 8

Рутил 5 — 10

10 — 15

Ферротитан

Железорудный концентрат 10 — 15

Слюда 2 — 4

Ферросиликокальций 1 — 3

Мрамор Ост ал b H ое.

Введение в покрытие железорудного концентрата до 15 /о активного раскислителя ферротитана активизирует окислительно-восстановительные реакции в период нагрева до его плавления. Если суммарное количество этих компонентов в покрытии больше 20 /о, то становится заметным снижение тугоплавкости покрытия. При этом на данной стадии ферротитана уже на 40—

70О/р взаимодействует с кислородом компонентов покрытия.

Окислительно-восстановительные реакции в предлагаемом покрытии до его расплавления, образуя новые соединения, разрушают целостность покрытия. В результате плавится не монолит (все компоненты, связанные жидким стеклом), а покрытие, пронизанное сетью микротрещин с вкраплениями из восстановленного железа. Поэтому покрытие будет плавиться не как один кусок, а как измельченное вещество с большой поверхностью плавления при одинаковом с монолитом общем объеме, что снижает тугоплавкость покрытия и обеспечивает почти одновременное плавление покрытия в радиальном направлении

Это дает возможность снизить высоту «втулки» на конце плавящегося электрода, а также избавиться от «козырьков».

В лабораторных условиях изготовлены партии электродов 1 4 мм с различными составами покрытий, приведенными в табл. 1

Покрытие наносится на стержень из проволоки марки Св-08 Г2С.

Именно плохая теплопроводность покрытия электродов основного вида (известных, описанных выше), характеризующихся большим количеством мрамора, отрицательно влияет на тугоплавкость покрытия, образование большой «втулки» и «козырьков».

Чтобы сравнить и оценить теплопроводность покрытий, содержащих смесь ферротитана и железнорудного концентрата и без него, определена максимальная температура нагрева стержней этих электродов от. переменного тока короткого замыкания величиной в 200 А.

Установлено, что чем выше теплоизоляционные свойства покрытия, т. е. ниже теплопроводность, тем выше температура нагрева стержня при токе короткого замыкания.

Этими электродами производится сварка технологических образцов во всех пространственных положениях для определения сварочно-технологических свойств и сварка образцов для определения механических

1039675 свойств металла шва и сварочного соединения по ГОСТ 9466-75.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

В результате испытаний установлено, что введение ферротитана и железорудного концентрата в сумме 30% к покрытию электрода снижает температуру нагрева электрода примерно на 15%.

Введение тех же компонентов в сумме

20% снижает температуру нагрева примерно на 10%.

Данное количество вводимых компонентов можно считать оптимальным, так как при меньших количествах эффект будет неКомпоненты покрытия

37 42 35

16 14 16

Мрамор

Плавиковый шпат

Кварцевый песок

10

10

Слюда

Ферросиликокальций

Таблиц а 2

Партия материала

Показатели 32,4 28,2 30,7 31,2

Ударная вязкость

Q 7 < =+20 C

/сФ

Ударная вязкость

-20 С

= -40 С

= -70 С

ВНИИПИ, Заказ 6660/12 Тираж 1106 Подписное

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Рутил

Ферротитан

Железорудный концентрат

Относительное удлинение, о 4 ощутимым, а при большем будут ухудшаться механические свойства металла, наплавляемого электродами с предлагаемым составом покрытия.

Применение покрытия данного состава, обладающего большим окислительным потенциалом, позволяет использовать в качестве пластификатора слюду-мусковит.

Применение покрытия данного состава позволяет повысить сварочно-технологические свойства электродов, а также улучшить механические свойства наплавленного металла при температуре до — 70 С по сравнению с электродом марки УОНИ 13/55, принятым за прототип.

Таблица 1

Состав покрытия в партиях

1 2 3 4

3 8

5 10

15 10

15 15

3 4

2 2

1 2 3 4

25,3 24,2 24,8 25,1

16 5 171 1&,7 159

11 2 10 4 10 9 9 9

8,2 5,4 7,2 6,5