Состав электродной проволоки

 

Использование: восстановление наплавкой в среде защитных газов коленчатых валов из высокопрочного чугуна . Сущность изобретения электрод1- ная проволока имеет следующий состав, мас.%: углерод 0,13-0,15, хром 1,0- 1,2, марганец 1,8-2,0, молибден 0,8- 1,2, никель 2,5-3,0, алюминий 0,8- 1,2, кремний 0,6-0,8, титан 0,8-1,0, бор 0,8-1,0, железо - остальное. Проволока обеспечивает высокие технологическую прочность и физико-механические свойства наплавленного металла. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

t (21) 4844735/08 (22) 18. 05. 90 (46) 23.09.92, Бюл. М 35 (71) Саратовский политехнический институт (72) В.А.Русаков и B.À.Hàëèâêèí (56) ГОСТ 10543-75. Электродная проволока марки Нп-30ХГСА.

ГОСТ 2246-70. Электродные проволо-. ки марок Св-0,8, Св-08Г2С, Св-18 ХГСА, СВ-15 ГСТ!ОЦА.

Авторское свидетельство СССР

t; 1528632, кл. В 23 К 35/40, 12.01.88.

Изобретение относится к области сварки и наплавки и предназначено для восстановления изношенных и уп- . рочнения новых деталей машин и оборудования, изготовленных из высокопрочного чугуна и работающих при знакопеременных и динамических нагрузках с твердостью рабочих поверхностей не менее l!RC 50, в частности для наплавки шеек коленчатых валов автотракторных двигателей, изготовленных из вы« сокопрочного чугуна ВЧ-50 (ВАЗ, ЗИЗ"

53, ГАЗ-24, ЗАЗ и др.).

Известны цельнотянутые электроднйе проволоки Св-08, Св-08Г2С, Св"18ХГСА (ГОСТ 2246-70). Нп-30ХГСА (ГОСТ

10543-75), Применяемые в ремонтном производстве для наплавки в углекислом газе шеек коленчатых валов авто" тракторных двигателей, изготовленных из высокопрочного чугуна, На Ж, 1763132 А1 у В 23 К 35/30, С 22 С 38/54

2 (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ (57) Использование: восстановление наплавкой в среде защитных газов коленчатых валов из высокопрочного чугуна. Сущность изобретения:электрод" ная проволока имеет следующий состав, мас.б: углерод 0,13-0,15, хром 1,01,2, марганец 1,8-2,0, молибден 0,81,2, никель 2,5-3,0, алюминий 0,81,2, кремний 0,6-0,8, титан 0,8-1,0, бор 0,8-1,0, железо - остальное. Проволока обеспечивает высокие технологическую прочность и физико-механические свойства наплавленного металла. табл.

1 плавка деталей из высокопроч-. ного чугуна осуществляется в основном

Ф в среде защитйых газов (в углекислом газе, в аргоне и в различных газовых смесях)., так как при наплавке в защитных газовых средах получается наавюй иболее качественный нанесенный слой металла. Как наиболее дешевый и дос- 0 тупный, чаще всего используется угле- 6д кислый газ. еююЬ

Недостатком этих проволок являет- () ся то, что часть из них, а именно - 1

Св-08, Св-08Г2С, из-за малого содержания углерода не обеспечивает необходимой твердости наплавленного металла, а при наплавке проволоками

Св-18ХГСА и Нп-30ХГСА в наплавленном металле возникают поры и трещины, снижающие технологическую прочность наплавленных деталей. Проведенные нами исследования показали при содержа3 I 763132 Д нии в проволоке углерода более 0,153 Целью изобретения является повыи в то же время при небольшом (1-4) шение технологической прочности и фисодержании в этой проволоке наиболее : вико-механических свойств, деталей,. доступных легирующих элементах (Ип, . изготовленных из высокопрочного чугусг, si и др.) в металле при наплавке 5 на при восстановлении их наплавкой в углекислом газе появляются трещины., в углекислом газе.

Кроме того при наплавке этимй прово- Поставленная цель достигается тем, локами в найлавленном металле возни- что в состав электродной проволоки, кают как правило поры и возможно по- 10 содержащей углерод, кремний, маргаявление раковин. - нец, никель, молибден, ванадий, тиБлизкой rio химическому составу к . тан, алюминий, железо, дополнительно заявленной является проволокка . реко-. введен бор при следующих соотношениях мендуемая для наплавки деталей из вы": компонентов, мас.4: сокопрочного чугуна, марки Св- - 15, углерод . : 0,13-0,15

1Я СТЮЦА (ГОСТ 2246-70),: - -- - хром . . 1„0-1,2 Проволока имеет следующий состав марганец 1,8-2,0 компонентов, масД: : . молибден 0,8-1,2 углерод 0,12-0,18, никель 2,5-3,0 марганец 0-,60-1,00" - >0 алюмийий 0,8-1,2 кремний 0,45-0,85 . кремний 0,6-0,8 титан . 0,05-0,20 : титаН 0,8-1,0 хром,- .." не более. О.;30 бор : 0,8-1:,0 алюминий . . 0,20-0,50 :-. . ::: .: железо остальное никель не более 0,40 2$ Из практики исследований по восцерий: ;.-.- не Менее 0,40 : становлению изношенных деталей из высера и фосфор не более 0,025 сокопрочного чугуна наплавкой в углеостяпьное железо. :.: - : . .. кислом газе установлено, что при со-.

При наплавке проволокой Св-... . ; держании углерода в проволоке более

Ь ...

15ГСТРЦА чугунных деталей в металле З0 153 и в то же время при малом содерво ;:,кают поры и трещийы, поэтому при жании (менее 1-2/) в ней легирующих . наплавке этой проволокой рекомендует-:: элементов повышающих технологическую ся проводить последующее механическое прочность и пластичность наплавленупрочнение наплавленного металла. . ного металла в наплавленном слое возНаиболее близкой по химическому никают трещины, В процессе наплавки составу является проволока а .с. СССР чугуна происходит выгорание углерода

У 1528632, кл. 8 23 К 35f30, 12,01.88. из проволоки и значительный его переЗта проволока имеет следующий хи- xop из основного металла в наплавленмический состав компонентов,.мас.3: ный. В связи с чем его содержание в углерод О, 04-0, 14: ., 0 проволоке принимается О, 13-0, 154. кремний 0,2-0,7 Известно, что хром и марганец помарганец 0,6-1, 8 " : вышают прочность наплавленного металхром . 9,2-0,65 ла. Кроме того марганец, кремний, никель, . 2 1-3,4 алюминий являются хорошими раскислимолибден . 0,35"0,7 ". 45 телями, обеспечивающими предотвраще-. ванадий 0,01-0,15 ние образованию хрупких структур при титан . 0,01-0,15 - наплавке чугуна. Однако при содержании алюминий .: . 0,005-0,15 " . марганца и хрома более 2,0-2,34 прочкальций .0,02-0,08: : ность наплавленногометалла понижаетсера 0,006-0,02 . ся. Наилучшие результаты получены при фосфор 0,006-0,02 . содержании марганца в прегелах1,850 азот 0,005-0,15 2084, хрома 1,0-1,3 .В связи с этим в железо " остальное ; проволоке принимаетсямарганца 1,сОднако эта проволока не обеспечи- 2,04, хрома 1,0-1.,2, кремния0,6-0,8 . вает физико-механические свойства, — - Алюминий, кроме того, что он являнеобходимые для ответственных дета ется хорошим раскислителем, значи-, лей, работающих в тяжелых условиях, тельно увеличивает механическую прочимеет низкую твердость и недостаточ ность,и технологическую прочность наную прочность. : . . плавленного металла, однако при со5. 1763132 б держании более 1,2Ж его влияния при- Св-15ГСТЮЦД, Нп-30ХГСА и Св-08Х20Н9Г7 )».водит к отрицательным результатам, . было наплавлено в среде углекислого поэтому в проволоке алюминия увеличен . rasa no 3 коленчатых вала двигателя но только до 0,8-1,03. . > ГАЗ-53 и проведены исследования физиНикель значительно повышает техно-" ко-механических свойств наплавленно" логическую прочность и пластичность на." го металла восстановленных шеек. Реплавленного металла, однако он является . зультаты испытаний приведены в табдорогостоящим металлом и его содержа- лице. ние увеличено только до 2,5-3,03. 10 Как показали исследования, заявКроме того, значительное его увели- ленная проволока обеспечивает оптичение снижает твердость металла. мапьные физико-механические свойства

Молибден так же, как и никель» деталей, восстанавливаемых наплавкой, значительно способствует увеличению с использованием укаэанных проволок. механических свойств и технологичес- t5 При использовании заявленной элеккой прочности наплавленного металла, : тродной проволоки для найлавки увелиоднако он дорогой металл. В связи с : чивается ресурс восстановленных ковышесказанным ow введен в проволоку :: . ленчатых валов на 12-153 по сравнению в количестве 0,8-1,23, . : : -: .- :::. с валами, восстаноалейными наплавкой

В связи с тем, что шейки коленчатых с использованием проволоки Св-15ГСТЮЦА,, валов работают при трении-скольжении и прототипа, и на 25-304 по сравнению и при этом деталь испытывает знако- с валами,:восстановлейными наплавкой переменные и ударные нагрузки,"в сос- с использованием проволоки Св-08Г2С, тав электродной проволоки введен ти- что обеспечивает зйачительную эконотан. Титан увеличивает прочность и из мйю средств. носостойкость металла. 8 проволоке же, взятой за прототип, содержание . . - Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я его очень мало. Исходя из вышесказанСостав электродной проволоки, сойого содержание титана увеличено до

0 8 1 0 : .: З0 держащий углерод, хРом, марганец»

- молибден, никель, алюминий, кремний, Бор увеличивает твердость металла титан; железо, о т и и ч а ю щ и и " за счет образования карбидов и карОО с я тем, что, с целью повышения текборидов, однако он в меньшей степени нологической прочности и физико-мехасйижает пластичность чугуна, кроМе нических свойств наплавленного метал. того, бор йрепятствует образованив

М ла при наплавк6 в защитных газах де. горячих"трещин. Содержание бора более ., талей из высокопрочного чугуна-, сос1Ф затрудняет сварку, он включен s тав содержит дополнительно бор при

»» ° следующем соотновекии компонентов, Ванадий и кальций исключены, их . мас.4: . воздействие заменено повышенным со- ; 40 углерод держанием других элементов (хром, никель, титан, алюминий). марганец 1,8-2,0

5 институте электросварки : мол„бде„ 0 8 1, .2 .им. Е.О.Патона было изготовлено 12 ва" ниРк л риантов (см. таблицы) эксперименталь- лю „ний - 0 8 1 2

"45 ных электродных проволок, в том числе. : „; емний . 0 6„0 8

» 9 и заявленной, в количестве 50 кг каж- т„. ан

» 1 дой. Используя экспериментальные про

»» волоки и существующие (Св-08Г2С,. - железо . остальное.

«. »

Средиев содериаиие легиру щих злеиеитое в проволоке, иас. В

«и» а» а» углерод хрои наргаиец нолибдеи креииид длоиииий нинель титан и»»

Твердость

H Ила

Уда риа л вяэкость, Ли/и

Вреиениое сопротиелеиие иа разрыв

На, Gll р серии

Экспер ииеит аль - 1 иа л проволока !

0,9

0,9

1,0

1,0

1,0

1 ° 1

0,8

0,8

О ° 4

0,8

1,0

0,7!

Нп-30#I CA

Са-ОВГ2С

Св-ОВХ20Н9Г7Т св-!5гСтюЦд цари д

0,4

0 5

0,5

0,8

2,7 0,0! Ваиадид

0>04

2200

0 09 0<4 1 2

0 ° 4

Прототип

Остальное - йелаэо

Кальцид 0,05

I э Ланиые полУчвиы путеи пеРесчета покааателед (>а! ° би иэ автодского свидетельства иа УкаэаииУю пРовопокУ по иетодике иэлочеииой а (6). т

Составитель В.Русаков

Техред И.Иоргентал :орректор Н. Ренская

Редактор О. Стенина

Заказ 3 (12 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101

0,14

0,14

0,14

0,15

О, 14

О,!4

0,14

О,!4

0,14

0,13

0,16

0,12

0,3

0,!

D,1

0 i I5

1,1

0,7

tit

t,3

1,3

1,1

1,0

1,2

1,0

1,2

l,1

t 1

1,0

О, 2

1,9

0 3

1 9

1 3

1,9

1,9

1,9

1,9

l,9

1,8

1 ° 8

2,0

1,7

2,1

0,9

2,0

7,0

lьО I 1

1,0

0,6

1,1

I,t

1,2

1,2

0,8

0,9

1,2

1,1

1 ° 1

0,7

0,7

0,7

0,6

0Ф5

0,8

0,А

0,8

0,8

0,8

0,9

0,7

111

0,8

1,0

1,0

1,3

1,0

1,0

0 ° 6

0,9

0,8

1,1

1,2

I,D

2,8 1,0

2,9 1,0

2,7 I D

2,7 0,9

3,1 0,9

3,0 0.7

1,5 0,8

2,6 0,8

2,4 1,!

3,0 1,0

2,5 1,2.

2,8 1,8

0,4

0,3

8,5 1,0

0,4 1,5

330 10

305 10

300 !О

290.!О

305 10

290 ° 10

300 10

310 10

315 !О

3!5 !О

300 ° 10

305 10

1 !

30 !О

108 ° 10

150 10

310 10

760 10

4 0 !О

4,! ° 10

4,1 ID

3,9 10

3,9 10

3,5 !О

3,5 10

4,0 ° !0

4,0 10

4,0.! 05

3,9 ° 1 О

3,7 ° 10

2,9 ° 10

4,0 !О

3,9 !О

7,0 !О

6700