Состав электродного покрытия

 

СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ преимущественно для рварки меди, содержащий мрамор, плавиковый шпат,1 фтористый натрий, алюминиевый пороliioK , марганец металлический, графит, отличающийся что, с целью улучшения сварочно-технологи;ческих свойств электродов, состав покрытия дополнительно содержит бор |гематит и полевой шпат при следующем соотношении компонентов, мае.%: Мрамрр , 24-30 Плавиковый шпат 8,0-14 Фтористый натрий 13-30 Алюминиевый порошок1 ,5-3,5 Медный порошок 10-20 Марганец металлический 2,0-7,0 § графит 0/5-1,0 Вор 0,5-2,0 Гематит1,0-3,0 Полевой шпат 7,0-19,0

09) П1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(59 В 23 К 35 365

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ i/3

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2,0-7,0

О, 5-1,0

0,5-2,0

1,0-3,0

7)0-19)0

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3504575/25-27 (22) 27.10.82 (46) 30,03.84 Бюл. 9 12 (72) В.М.Илнвенко, В.A.Àíîøèí, A ° Ô.Êîñòþê, И.Е.Егоров, 3.A ° Ñèäëèí и A.Ä.Ðàõìàíîâ (71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е.О.Патона и Московский опытный сварочный завод (53) 621 791 04 (088.82 (56) 1. Авторское свидетельство СССР

)) 98778, кл. В 23 К 35/365, 24.11.54 °

2. Авторское свидетельство СССР

hi 912458, кл. В 23 К 35/365, 17.07.80 (прототип) .,.(54) (57) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТНН преимущественно для сварки меди„ содержащий мрамор, плавиковый шпат, фтористый натрий, алюминиевый порошок, марганец металлический, графит, ;отличающийся тем, что, с целью улучшения сварочно-технологи,ческих свойств электродов, состав покрытия дополнительно содержит бор, гематит и полевой шпат при следующем ,соотношении компонентов, мас.Ъ:

Мрамор 24-30

Плавиковый шпат 8,0-14

Фторйстый натрий 13-30

Алюминиевый порошок 1,5-3,5

Медный порошок 10-20

Марганец металлический

Графит 9

Бор

Гематит

Полевой шпат

1082597

2,0-7,0

0,5-1,0

0,5-2,0

1,0-3,0

7,0-19,0

Изобретение относится к сварочно. му производству, а именно ручной дуговой сварке, и может быть использовано при изготовлении электродов . преимущественно для сварки меди толщиной до 15-20 мм с невысоким предварительным подогревом (до 150-350 С в зависимости от габаритов изделия).

Известен состав электродного покрытия, содержащий следующие.компоненты, мас.Ъ (1) г

Ферромарганец 47,5

Полевой шпат 15

Плавиковый шпат ° 12,5

Кремнистая медь 25

Электроды "Комсомолец-100" с этим 15 покрытием имеют ряд недостатков:, нестабильное качество швов, необхо« димость в проведении высокого предварительного и сопутствующего подогрева свариваемых изделий (до 700 С),20 черезмерное легирование и соответственно низкая электропроводность металла шва.

Известен состав электродного покрытия, содержащий следующие компоненты. мас.Ъ (2) г

Плавиковый шпат 8-16

Фтористый натрий 16-30

Закись меди 16-30

Медный порошок . 3-9 30

Алюминиевый порошок 3-7

Титановый порошок 0,5-1,5

Графит 0 5-1,5

Ферросилиций 0„5-2,5

Ферромарганец (или

35 . марганец металлический) 0,5-0,4

Мрамор Остальное

Электроды с этим покрытием не обеспечивают достаточной стабильнос- 40 ти сварочно-технологических свойств, зависящих от партии поставки закиси меди.

Цель изобретения — улучшение сварочно-технологических свойств электродов.

Для достижения поставленной цели состав электродного покрытия, преимущественно для сварки меди, содержащий мрамор, плавиковый шпат, фторнстый натрий, алюминиевый порошок, мед-50 ный порошок, марганец металлический, графит, дополнительно содержит.бор, гематит н полевой шпат при следующем соотношении компонентов, мас.Ъг

Мрамор 24-30 55

Плавиковый шпат 8,0-14

Фтористый натрий 13-30

Алюминиевый порошок 1,5 3,5

Медный порошок 10-20

Марганец металлический

Графит

Бор

Гематит

Полевой шпат

Вор и полевой шпат положительно влияют на формирование (плавный переход от шва к основному металлу) и кроющую способность шлака. Такое влияние эти компоненты оказывают вследствие поверхностной активности 6ора и окислов щелочноэемельных металлов, содержащихся в полевом шпате, что приводит к снижению поверхностного и межфазного натяжения на границе с металлом и, соответственно, к улучшению формирования шва.

При наличии в покрытии менее 7 и более 19% полевого шпата ухудшается соответственно кроющая способность и отделимость шлака. Кроме того, цель достигается также выбором указанного оптимального соотношения остальных компонентов: мрамора натрия, фтористого, плавикового шпата, алюминиевого порошка, медного порошка, марганца металлического и графита.

При содержании в покрытии менее

0,5% бора ухудшается стабильность горения дуги и формирование металла шва. Введение в покрытие более 2,0% бора приводит к появлению трещин в швах.

Как показал опыт применения закиси меди в электродном покрытии, различные партии закиси меди отличаются друг от друга по содержанию кислорода в ней. В:результате нарушается оптимальное соотношение между алюминнем и кислородом в покрытии, что приводит к неравномерному плавлению покрытия (опадает кусками), неустойчивому горению дуги, ухудшению формирования шва и др. В результате для каждой партии закиси меди необходимо опытным путем подбирать оптимальное содержание алюминия, что в производственных условиях усложняет технологию изготовления электродов.

Применение вместо закиси меди гематита (содержание которого в покрытии на порядок меньше), как показали многочисленные опыты, обеспечивает стабильные сварочно-технологичес.кие свойства электродов. При содержании гематита в покрытии менее 1% покрытие плавится неравномерно и нарушается стабильность .горения дуги.

Это объясняется тем, что в этом случае снижается количество кислорода в покрытии и, соответственно, уменьшается количество дополнительного тепла, выделяемого в покрытии в процессе прохождения экзотермической реакции между алюминием и кислородом.

Изготавливаются три электродных покрытия (варианты 1, ll, и ill, составы которых представлены в табл.1. для электродных стержней использует1082597,Таблица 1

Варианты

Известный состав покрытий,.(1) Известный состав покрытия

$2j (прототип) В пп

28

21,5

25

12,5

13.

8,0

14

1,5

5,5

2,4

3,5

5 Медный порошок

10,0

4,5

15,5

2,0

1,5

5,0

7,0

1,0

1,0

О,б

0,5

1,0

1,0

10 Закись меди

11 Бор

12 Полевой шпат

13 Гематит

14 Ферромарганец

1,0

0,5

2,0

15,0

7,0

3,0

1i 0

2,5

47,5

25 ся медная проволока марки МТ по

ГОСТ 2112-71 диаметром 5 мм.

Определяются следующие сварочнотехнологические свойства электродов: стабильность горения дуги, отделимость шлака, формирование шва, коэффициент направки, глубина провара, электропроводность, наличие пор и трещин в одно- и многослойных швах.

Кроме того, для определения механических свойств по ГОСТ 6996-66 сваривают без подогрева стыковые соединения из медных пластин размером

250 ° 200 ° 12 мм с V-образной раздел.кой кромок и углом раскрытия 90 и вырезают образцы типа II.

В табл. 2 представлены сварочнотехнологические свойства электродов с покрытиями составов 1, !1, !3! è известными составами $1J и,(21 и мехаНаименование компонентов

1 Мрамор

2 Натрий фтористый

3 Плавиковый шпат

4 Алюминиевый порошок

6 Марганец металлический

7 Графит кристаллический

8 Ферросилиций

9 Титановый порошок

15 Кремнистая медь нические свойства металла шва, выполненного этими электродами.

Электроды с предлагаемым покрытием(f- I! 1) имеют следуницие преимущества йо сравнению с электродами известного состава 11 и (2), принятых в качестве базовогоЧэбъекта: более высокая производительность процесса сварки, обеспечиваемая повышенным !

О коэффициентом наплавки и большой глубиной провара; обеспечивается стабиль ное качество сварки и сокращение брака; отсутствует сопутствующий подогрев.и меньшая температура предвари-!

5 тельного подогрева свариваемого изделия; минимальное легирование метал;ла шва и соответственно в два с лиш«. ,ним раза выше его электро- и тепло проводность.

1082597

Таблица 2

Известный состав (1) Покрытия составов

Сварочно-технологические свойства злектродов

Х II

Хорошее Хорошее Хорошее Удовлетво- Удовлетворительное рительное

Формирование

Кроющая .способность шаака

Хорошая Удовлет- Удовлет- Удовлетво- Плохая воритель-воритель-рительная ная ная

Равномерность плавления покрытия

Стабильность горения дуги

Хорошая Хорошая Хорошая Удовлетво- Хорошая рительная

Склонность к образованию пор

Большая

3-4

95...125 100...125 90...120 80...120 40...50

Электропроводность шва, % от меди

20...25

Температура предварительного подогрева, С

100...300 150...300 150...300 150...350 250...500

Сопутствующий подогрев необходим нет нет нет нет

2 1.5

210 212

250

27,4

1.0, 0

27,1

29,2

27,8

5-6

О/54

0,8

1,9

0,7

Составитель Н.Иванова

Редактор Е.Папп Техред M.Гергель Корректор >.4зятко

Заказ 1635/13 Тираж 1037 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

Глубина провара, мм (Производительность наплавки, г/мин

Механические б"-, мПа

Свойства металла шва % (средние значения1

Химсостав направленного металла (суммарное содержание, примесей), sec.%

Известный состав f2) (прототип) Равномер- Равномер Равномер-Склонность ное ное ное к образова; нию козырьков

Малая Малая -.. Малая Малая

9 8 6,5 6,0

50...60 60 ° ..70 70...80 50...70

Плавится большими каплями