Сварочный электрод
Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, и может быть использовано в химическом и нефтехимическом машиностроении. Цель изобретения - улучшение качества сварных соединений за счет улучшения механических свойств и отсутствия пор в наплавленном металле, повышение производительности сварки, а также улучшение санитарно-гигиенических условий труда. Стержень электрода (Э) выполнен из нержавеющей стали и содержит двухкомпонентную шихту, которая в процессе изготовления (прокатка и волочение) хорошо спрессовывается. Шихта содержит 87-90% ферротитана и 10-13% плавикового шпата. Коэффициент заполнения Э шихтой 2,5-3%. Малое содержание шихты позволяет уменьшить газовыделение и улучшить санитарно-гигиенические характеристики и сварочно-технологические свойства Э Кроме того, повышается производительность сварки. Ферротитан обеспечивает защиту металла шва против межкристаллитной коррозии и устраняет опасность появления горячих трещин. 2 табл. (Л С
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
":л
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4433908/27 (22) 10.03.88 (46) 07.02.91. Бюл, N 5 (71) Северодонецкий филиал Украинского научно-исследовательского и конструкторского института химического машиностроения (72) А.Н.Куэюкова, В,Г.Пахомов, Н.И.Коваленко, В.М.Хованов и А.Ф,Басанец (53) 621.791.042(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 517441, кл. В 23 К 35/02, 28.05.74.
Авторское свидетельство СССР
М 505543, кл. В 23 К 35/02, 29.04.74. (54) СВАРОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОД (57) Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, и может быть использовано в химическом и нефтехимическом машиностроении, Цель изобретения — улучшение качества сварных соединений за счет улучшения механичеИзобретение относится к области сварки, а именно к сварочным материалам, и может быть использовано в химическом и нефтяном машиностроении, энергомашиностроении, теплоэнергетике и других отраслях промышленности.
Целью изобретения является улучшение санитарно-гигиенических условий труда, повышение производительности сварки, а также качества сварных соединений эа счет улучшения механических свойств и отсутствия пор в наплавленном металле при сварке нержавеющих сталей открытой дугой. Ы 1625635 5А1 ских свойств и отсутствия пор в наплавленном металле, повышение производительности сварки, а также улучшение санитарно-гигиенических условий труда.
Стержень электрода (Э) выполнен из нержавеющей стали и содержит двухкомпонентную шихту, которая в процессе изготовления (прокатка и волочение) хорошо спрессовывается. Шихта содержит 87-907; ферротитана и 10 — 13 плавикового шпата.
Коэффициент заполнения Э шихтой 2,5 — 3 (,.
Малое содержание шихты позволяет уменьшить гаэовыделение и улучшить санитарно-гигиенические характеристики и сварочно-технологические свойства Э. Кроме того, повышается производительност сварки. Ферротитан обеспечивает защиту металла шва против межкристаллитной коррозии и устраняет опасность появления горячих трещин. 2 табл.
Двухкомпонентная шихта более однородна, лучше спрессовывается, что значительно влияет на качество сварных соединений, а малый обьем обеспечивает жесткость проволоки, ликвидируются перегибы и эаедания в сварочной машине, благодаря чему производительность сварки увеличивается на 20 — 30 . В указанном диапазоне содержания шихты с приведенным соотношением компонентов улучшается защита металла от воздуха, обеспечиваются стабильность дугового разряда, равномерность плавления шихты и оболочки, минимальное разбрызгивание металла при плавлении проволоки, хорошо формируется
1625635 шов, отсутствуют поры и трещины. Применение ферротитана создает защиту металла шва от межкристаллитной коррозии и устраняет опасность появления горячих трещин.
Обеспечение сварочно-технологических свойств дает возможность получить высококачественные сварные соединения, что подтверждается результатами механических испытаний, испытаний на межкристаллитную коррозию, металлографическими исследованиями.
При сварке с использованием данного электрода улучшаются санитарно-гигиенические условия труда ввиду малого газообразования и минимального количества вредных веществ.
Для изготовления электрода использовался цилиндрический пруток из стали
08Х18Н10Т диаметром 20 мм и длиной
120 мм. В нем просверливали 3 продольных канала диаметром 3.2 мм, в которые засыпалась хорошо смешанная шихта. Эта заготовка затем подвергалась прокатке и волочению до диаметра проволоки 2 — 4 мм, Полученным электродом производилась опытная полуавтоматическая сварка образцов из стали 08Х18Н10Т толщиной 3 мм и исследовались ее сварочно-технологические свойства, качество сварных соединений, а также санитарно-гигиенические условия труда. Результаты исследования сварочно-технологических свойств показали легкую возбудимость дуги и высокую стабильность ее горения, мелкокапельный перенос металла, незначительное разбрызгивание, хорошее формирование шва.
Сварные соединения отличаются стабильно высокими прочностными и пластическими свойствами, которые практически одинаковы при соотношении ингредиентов шихты в указанных пределах.
Состав шихты и электрода и механические свойства сварных соединений приведены в табл. 1.
При содержании шихты менее 2,5$ стабильность дуги понижается, увеличивается разбрызгивание металла плавящейся проволокой и на поверхности наплавленного металла наблюдаются поры.
Повышение содержания шихты более
37;, в пределах 3.5-4;6. нецелесообразно и неэкономично, так как сварочно-технологические свойства при этом остаются на уровне проволоки с 2,5 — 3 шихты, но увеличивается расход шихты и ухудшаются санитарно-гигиенические условия труда.
Эксперименты по изменению соотношения компонентов шихты показали, что
5 при содержании плавикового шпата менее
10 мас. ухудшается формирование шва и образуются поры, повышение его содержания более 13мас.;(, усиливает газовыделение.
10 Состав наплавленного металла практически одинаков для всех составов, приведенных в табл. 1, и соответствует данным табл. 2.
Структура металла сварных швов аусте15 нитно-ферритная. Незначительное количество нитридов (до 1 балла по ГОСТ ) не, сказывается отрицательно на свойствах.
Испытания сварных соединений на стойкость против МКК по ГОСТ показали
20 положительный результат.
Преимущества предлагаемого электрода подтверждают данные рентгенографического контроля: количество пор на 100 мм шва не превышает 15 мм.
25 При оценке производительности сварки использован коэффициент наплавки а>, рассчитанный по формуле, используемой в техническом нормировании:
30 c! ан= — =44 г/А . ч, где G — масса наплавленного металла, г;
t — время наплавки, ч;
I — сила тока, А.
При этом производительность сварки
35 GH, определенная по количеству наплавленного металла, равна 11,5 кг/ч.
Формула изобретения
Сварочный электрод, выполненный в виде металлического стержня с продольны40 ми каналами, заполненными шихтой, содержащейферротитан,отл ича ющи йся тем, что, с целью улучшения санитарно-гигиенических условий труда, повышения производительности сварки, а также каче45 ства сварных соединений за счет улучшения механических свойств и отсутствия пор в наплавленном металле при сварке нержавеющих сталей открытой дугой, стержень выполнен иэ нержавеющей стали, а шихта
50 содержит дополнительно плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, мас, ;
Ферротитан 87-90
Плавиковый шпат 10-13
55 причем коэффициент заполнения электрода шихтой составляет 2,5-3 .
1625635
Та блица 1
Таблица 2
Со е жание компонентов в наплавленном металле, мас
Sl Мп Сг Nl Т1
0.018
0,018
18,23 8,3 0,5
0,07
1,02
0,5
Составитель Н, Саленко
Редактор О. Юрковецкая Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор А. Осауленко
Заказ 248 Тираж 511 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101
