Электродное покрытие для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей

 

Использование: электродные покрытия для электродов, применяемых для сварки на переменном и постоянном токе в труднодоступных местах удлиненной дугой в судостроении , строительстве. Цель - повышение сварочно-технологических свойств электрода при сварке на переменном токе. Покрытие содержит следующие компоненты, мас.%: мрамор 3-7; двуокись титана 8-12; плавиковый шпат 3-7; ферромарганец 0,5- 2,5; ферросилиций 3-5; ферротитан 8-10; кальцинированная сода 0,7-0,9; цирконовый концентрат 7-12; необожженный магнезит 20-26; калиевая глыба 4-6; железный порошок остальное. 4 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>л B 23 К 35/365

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ ЬСТВУ (21) 4852307/08 (22) 18.07.90 (46) 07.09.92, Бюл. ¹ 33 (71) Мариупольский металлургический институт . (72) В. Е, Саенко, И. Г. Архарова, А. И. Пархоменко, К. С. Филонов и Т. П. Авдюкова (56) Авторское свидетельство СССР № 1080947, кл. В 23 К 35/365, 1982, Авторское свидетельство СССР

¹1447623,,кл. B 23 К 35/365, 1987.

Авторское свидетельство СССР

N 737175, кл. В 23 К 35/365, 1977. (54) ЭЛЕКТРОДНОЕ ПОКРЫТИЕ ДЛЯ

СВАРКИ НИЗКОУГЛЕРОДИСТЫХ И НИЗКОЛЕГИРОВАННЫХ СТАЛЕЙ

Изобретение относится к сварочным материалам, преимущественно к электродам для ручной дуговой сварки на переменном токе, и может быть использовано в котлостроении, судостроении и строительстве.

Известно покрытие (авт. св. N 1447623, кл. В 23 К 35/36), включающее, мас. :

Материал перлитовой группы 1 — 15

Карбонат щелочноземельного металла 15 — 40

Ферромарганец и/или ферротитан 4 — 15

Железный порошок 5 — 50

Фторид металла Остальное причем отношение карбоната щелочноземельного металла к фториду металла составляет 0,2 — 0,82. Ы 1759588 А1 (57) Использование: электродные покрытия для электродов, применяемых для сварки на переменном и постоянном токе в труднодоступных местах удлиненной дугой в судостроении, строительстве. Цель — повышение сварочно-технологических свойств электрода при сварке на переменном токе. Покрытие содержит следующие компоненты, мас.%: мрамор 3 — 7; двуокись титана 8 — 12; плавиковый шпат 3 — 7; ферромарганец 0,52,5; ферросилиций 3 — 5; ферротитан 8 — 10; кальцинированная сода 0,7 — 0,9; цирконовый концентрат 7 — 12; необожженный магнезит 20 — 26; калиевая глыба 4 — 6; железный порошок остальное. 4 табл.

1 (Недостатком данного технического решения является высокая жидкотекучесть шлака из-за наличия в покрытии перлитового песка и железного порошка, разжижаю- 0 щих шлак, что затрудняет применение этих Ql электродов при сварке потолочных швов и i ограничивает их применение при сварке QQ вертикальных швов, в основном, способом

1 сварки "сверху-вниз" из-за стекания металла и шлака. Электроды обладают повышен1 ной токсичностью (выделение HF и SiF4) из-за высокого содержания в покрытии фторида металла. Кроме того, высокое содержание мрамора 15 — 407ь ухудшает технологичность изготовления покрытия изза плохой его смачиваемости жидким стеклом и при этом ухудшаются его сварочно-технологические свойства (отделимость шлака, растрескивание покрытия

1759588 при прокалке, высокая гигроскопичность), что приводит к увеличению содержания водорода в покрытии. Введение термитового порошка в качестве пластификатора покрытия также увеличивает опасность появления в металле шва дефектов в виде неметаллических включений ($!Ог, А!20з, FeO), Наиболее близким по составу к предлагаемому является электродное покрытие (авт, св, М 731175, кл. В 23 К 35/36), содержащее следующие компоненты, мас.%

Мрамор 3 — 10

Плавиковый шпат 8 — 12

Рутиловый концентрат 5 — 25

Кварцевый песок 1 — 5

Ферромарганец 5 — 10

Ферротитан 2 — 12

Алюминиевый порошок 8 — 12

Поташ 1 — 4

Железная окалина Остальное

Недостатками известного покрытия являются невозможность сварки во всех пространственных положениях, низкие сварочно-технологические свойства из-за наличия экзотермической смеси (железная окалина — алюминиевый порошок), большое разбрызгивание металла, недостаточная защита электродного металла из-за того, что скорость плавления покрытия выше скорости плавления электрода и конец его оголен.

Недостаточная защита расплавленного металла, а также повышенная толщина покрытия (Кл = 0,4 — 0,5) приводит к насыщению металла шва водородом (> 3-5 см /100 r) наплавленного металла, а также неметаллических включений SiOz, Fe04 и (А!20з) в результате экзотермической реакции (ЕегОз+

+2 Al = 2 Fe + А гОз), что снижает качество металла и его пластические свойства.

Из-за BblcoKol содержания Fe — Mll в покрытии (5 — 10%) электроды более токсичны, Целью изобретения является улучшение сварочно- технологических свойств электрода, повышение качества металла шва и улучшение санитарно-гигиенических характеристик. Для этого электродное покрытие для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей преимущественно на переменном токе, содержащее мрамор, плавиковый шпат, двуокись титана, ферромарганец, ферротитан, дополнительно содержит цирконовый концентрат, магнезит необожженный, калиевую глыбу, ферросилиций, железный порошок, при следующем содержании компонентов в мас.%:

Мрамор 4 — 7

5 Двуокись титана 8 — 12

Плавиковый шпат 3 — 7

Ферромарганец 0,5-2,5

Ферросилиций 3 — 5

Ферротитан 8 — 10

10 Сода кальцинированная 0,7-0,9

Циркониевый концентрат (ZrOz) 7 — 12

Магнезит необожженный 20 — 26

Калиевая глыба 4 — 6

Железный порошок 11-43

15 Для экспериментальной проверки заявленного электродного покрытия были изготовлены пять составов, приведенных в табл, 1.

Механические свойства металла шва и сварочного соединения представлены в табл, 2.

20 Сварочно-технологические свойства электродного покрытия (электрода) представлены в табл. 3, Сведения по качеству металла шва приведены в табл. 4 (приводятся сведения по содержанию диффузионного

25 водорода Нд ф металле шва).

Формула изобретения

Электродное покрытие для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей преимущественно на переменном токе, 30 содержащее мрамор, плавиковый шпат, двуокись титана, ферромарганец, ферротитан, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения сварочно-технологических свойств электрода, повышения качества ме35 талла шва и улучшения санитарно-гигиенических характеристик, покрытие дополнительно содержит цирконовый концентрат, магнезит необожженный, калиевую глыбу, ферросилиций, железный

40 порошок при следующем содержании компонентов, мас.%:

Мрамор 3 — 7

Двуокись титана 8 — 12

Плавиковый шпат 3 — 7

45 Ферромарганец 0,5-2,5

Ферросилиций 3 — 5

Ферротитан 8 — 10

Сода кальцинированная 0,7 — 0,9

Циркониевый концентрат (ZrOz) 7 — 12

50 Магнезит необожженный 20-26

Калиевая глыба 4 — 6

Железный порошок 11-43

1759588

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Стабильность го- Шлаковое порения дуги на пе- крытие сварочем. токе ной ванны

Отделимость Разрывная длишлаковой корки на дуги, мм

Возбуждение ду

Состав ги на перемен нем токе

Разбрызгивание

Коэффициентнаплавки, г/А-ч

12,8

Устойчивое

Умеренное

Удовлет.

8.5

Самопроизвол. отделимость

То же

Незначит.

16.5

11.5

13,2

11.8

То же

Значительное

Хорошая

Плохая

9.5

10.5

Неустойчивое

Плохая

10.2

Возбуждениедуги затруднено

То же

8,5

Прототип

Сильное

Удовлетв.

10,5

Возбуждается легко

10,5

Таблица 4

П ототип

Состав

1,3

3,5

1,8

0,68

0,61

1,60

Составитель

Техред М.Моргентал Корректор В.Петраш

Редактор

Заказ 3141 Тираж 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

Н,ф, см /100г металла Дуга возбуждается легко

То же Легкое возбуждение дуги

Возбуждение дути затруднено

Частые обрывы дуги из-за втулки на конце электрода 3-4 мм

Устойчив.

Неравномерное. шов оголен

Равномерное

То же

Неравномерное, середина шве не покрыта шлаком

Шов покрыт неравномерно

Неравномерное, шлак стекает к к аям шва