Порошковая проволока

Авторы патента:

B23K35/368 - выбор неметаллических составов материалов электродного стержня, в том числе совместно с выбором материалов для пайки или сварки

Использование: сварка углеродистых и низколегированных сталей, Сущность изобретения; порошковая проволока состоит из углеродистой стальной оболочки шихты. Шихта имеет в составе, мас.%: карбонаты 5-15, компонент с диоксидом титана 8-28, ферросплав с марганцем 3-8, ферросплав с титаном 3-12, оксид группы железа 3-8, термореагирующий порошок алюмоникелевой стали 20-40 и плавикошпатовый концентрат - остальное. За счет дополнительного нагрева шихты проволоки на вылете возможно снижение нижнего предела рабочего тока сварки и толщины свариваемого металла.2 табл.

ЯЛ 1782199 АЗ

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 35/368

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "-"., "- и ь

Ы 4:.- !1y" Q) "рц

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4799007/08 (22) 11.01.90 (46) 15.12.92, Бюл. В 46 (71) Краснодарский филиал Всесоюзного научно-исследовательского института по монтажным и специальным работам (72) Л.П.Мойсов (73) Л.П.Мойсов (56) Авторское свидетельство СССР

N 967747, кл. В 23 К 35/36, 1981.

Авторское свидетельство СССР

М 1605452, кл. В 23 К 35/36, 1989.

Порошковая проволока относится к материалам для электродуговой сварки и может быть использована для сварки углеродистых и низколегированных сталей.

Известна порошковая проволока с шихтой, обеспечивающая с высокой производительностью сварку металлоконструкций в нижнем положении с толщиной металла от

6 мм и выше. Сварка металла меньшей толщины этой йроволокой затруднена из-за неудовлетворительного качества швв при сварке на малых токах (80-160А).

Наиболее близкой по составу является порошковая проволока с шихтой состава, мас.7:

Феррит бария 2-8

Порошок мартенситностареющей стали 3-10

Плавиковый шпат 10-18

Карбонаты 8-12

Компонент с диоксидом титана или циркония 10-17

2 (54) ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА (57) Использование: сварка углеродистых и низколегированных сталей. Сущность изобретения; порошковая проволока состоит из углеродистой стальной оболочки шихты.

Шихта имеет в составе, мас.7; карбонаты

5 вЂ” 15, компонент с диоксидом титана 8-28. ферросплав с марганцем 3-8, ферросплав с титаном 3 вЂ” 12, оксид группы железа 3-8, термореагирующий порошок алюмоникелевой стали 20-40 и плавикошпатовый концентрат вЂ” остальное. 3а счет дополнительного нагрева шихты проволоки на вылете возможно снижение нижнего предела

1 рабочего тока сварки и толщины свариваемого металла. 2 табл.

Ферросплав щелочноземельных металлов 1,5-3

Ферромарганец 3-5

Ферротитан 2-8

Железный порошок Остальное

Проволока позволяет получить стабильные показатели механических свойств ме- Я талла шва и хорошую отделяемость () шлаковой корки, однако из-за узкого диапа- д зона режимов сварки не позволяет выполнять. качественную сварку тонколистового металла.

Цель изобретения вЂ” снизить нижний предел рабочего тока и толщину свариваемого металла.

С этой целью в состав шихты, преиму- щественно для сварки углеродистых и низколегированных сталей, содержащей плавикошпатовый концентрат, карбонаты, оксид группы железа, компонент с диоксидом титана или циркония, ферросплав с марганцем, ферросплав с титайом, допол1782199 нительно введен термореагирующий порошок алюмоникелевой стали со следующим соотношением компонентов, MBc.%:

Порошок.алюмоникелевой стали ПТ вЂ” Ю5Н 20-40

Карбонаты 5 вЂ” 15

Оксид группы железа 3-8

Компонент с диоксидом титана или циркония 8-28

Ферросплав с марганцем 3-8

Ферросплав с титаном 3-1.2

Плавиковошпатовый концентрат Остальное

В качестве термореагирующего порошка алюмоникелевой стали взят порошок марки ПТ-Ю5Н по ТУ 14-1-3926-85, (см, Порошки металлические для защитных покрытий. Каталог НПО "Тулачермет" г.Тула, 1986 вЂ” 18с.).

В качестве карбонатов взят магнезит или мрамор. В качестве оксида группы железа взят гематит или оксид кобальта.

Компонентом, содержащим диоксид титана или циркония, взят рутил или циркон.

В качестве ферросплава с марганцем взят силикомарганец или ферромарганец; в качестве ферросплава с титаном взят ферротитан или ферросплав марки СМгТи (ТУ 14 5 вЂ” 150-83) состава, мас.%: Sl 55 вЂ” 60; Tl

5-7; Mg 3 вЂ” 5; Ai 1; Fe остальное.

Использование в шихте заявляемой проволоки термореагирующего порошка стали позволило расширить диапазон рабочих токов и снизить толщину свариваемого металла.

Такой эффект объясняется тем, что известные порошковые проволоки с шихтой на основе основных оксидов при сварке на малых токах образуют шов с большим усилием и неправильной формы. Повышение напряжения на дуге с целью улучшения формы шва приводит как правило, к образованию пор в наплавленном металле, Прйчиной неудовлетворительного качества швов при сварке на малых токах (180 вЂ” 160А) является недостаточный нагрев проволоки на вылете перед расплавлением в дуге, Температура в любой точке на вылете порошковой проволоки в процессе сварки состоит из начальной температуры (Т ), температуры, которая образуется при прохождении тока за счет сопротивления на вылете (Тв) и температуры, возникшей при плавлении порошковой проволоки от воздействия электрической дуги (Тд).

Общая температура нагрева запишется:

Т=Т +Т +Т .

При нагреве вылета, проходящим сварочным током за счет омического сопротивления, при температуре 580-590 С

25 пытывали путем вырезки образцов и их ис30 пытании на разрыв и загиб в соответствии с

ГО СТ6996-66.

35 лены s табл. 2

15 начинает выделять тепло термореагиОующий порошок алюмоникелевой стали, Порошок способен дополнительно выделять тепло до 120 Дж/г.

Дополнительный нагрев на вылете (Тв) шихты проволоки обеспечивает лучшее взаимодействие компонентов шихты при сварке на малых токах и способствует получению качествен н ых ш во в.

Таким образом, заявляемая совокупность признаков по сравнению с прототипом обеспечивает достижение положительного эффекта, заключающегося в улучшении качества швов при сварке на малых токах, Для получения порошковой проволоки были изготовлены смесь ингредиентов (табл. 1). Каждый вариант смеси был использован для изготовления порошковой проволоки диаметром 2,2 мм трубчатой конструкции с коэффициентом заполнения

27-30%. Для изготовления проволоки ис.пользовали стальную ленту марки св.08кп размером 0,5х12 мм, Испытание качества шва выполнено на контрольных пластинах из стали Ст.3сп толщиной 2 мм, шириной 150 мм и длиной

450 мм. Качество сварного соединения исСварку пластин выполняли на режиме; скорость подачи проволоки 88 м/ч, ток сварки 60 вЂ” 100A, напряжение дуги 20 вЂ” 22В, Сварку выполняли от источника. питания дуги

ПСГ-500 на сварочном полуавтомате А вЂ” 765.

Результаты испытаний проволоки представИспытания вариантов заявляемой порошковой проволоки показали, что она обеспечивает качественную сварку на токах

60...100A и позволяет качественно сваривать тонкий металл 1,5 вЂ” 2 мм. Содержание в шихте проволоки термореагирующего алюмоникелевого порошка сплава менее 20% масс, не влияет заметно на нагрев вылета проволоки и не оказывает положительного действия на снижение нижнего значения рабочего тока. Превышение термореагирующего алюмоникелевого порошка сплава

40% масс снижает механические свойства металла шва. Оптимальное количество ка рбонатов от 5 до 15% масс обеспечивает необходимые защитные свойства наплавленного металла в процессе плавления порошковой проволоки. Содер>кание компонента с диоксидом титана или циркония ниже 8% масс нарушает формирующие свойства шлака, а превышение 28% масс.

1782199

8-28

3 вЂ” 8

3 вЂ” 12

Таблица 1

Варианты порошковой проволоки

Состав смеси, мас.

Компоненты

Термореагирующий порошок алюмоникелевого сплава

ПТ- Ю5Н

ПТ вЂ” Ю10Н

Карбонаты магнезит мрамор

Компонент с диоксидом титана или циркония рутил циркон

Ферросплав с марганцем ферромарганец силикомарганец

Ферросплав с титаном: ферротитан

СМгТи

Оксид группы железа гематит оксид кобальта

Плавиковошпатовый

7,5

Ост.

Ост, Ост.

Ост. резко ухудшает кроющую способность шла- карбонаты, компонент с диоксидом титана ка. или циркония, ферросплав с марганцем, Содержание оксида группы железа от 3 ферросплав с титаном, плавиково-шпатодо 8 масс. обеспечивает регулирование вый концентрат, о т л и ч à ю щ а я с я тем, окислительно-восстановительной реакции с что. с целью получения качественного шва ферросплавами. 5 на малых токах; Шйхга дойолнйтельно соСодержание плавиковошпатового кон- " держит порошок алюмоййкеЛевой стали и центрата в шихте способствует снижению оксид группы железа при следуюЩем сооттемпературы плавления шихты и водорода " ношейии комЗЯФейтов; мас. : в металле шва. Порошок алюмониПрименение заявляемой порошковой 10 келевой стали .. 20-40 проволоки на строительномонтажных рабо- Карбонаты . 5 вЂ” 15 тах расширяет возможность применения Оксидгруппы железа 3 вЂ” 8 механизированной сварки. Увеличивает Компонент с диоксидом скорость и производительность сварки. титана или" циркония *

15 Ферросплав с марганцем Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я Ферросплав с титаном

Порошковая проволока для сварки угле- Плавиково-шпатовый родистых и низколегированных сталей, со- концентрат остальное, стоящая из углеродистой стальной оболочки причем коэффициент заполнения порошкои порошкообразной шихты. содержащая .20 вой проволоки составляет 27-30 .

1782199

Таблица 2

Нижний предел и толщина свариваемого металла порошковыми проволоками

Составитель Л, Мойсов

Техред М.Моргентал Корректор 0 Густи

Редактор Н. Коляда

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

Заказ 4286 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Порошковая проволока для сварки углеродистых и низколегированных сталей // 1780253

Порошковая проволока для наплавки // 1769481

Изобретение относится к сварке, в частности к наплавочным материалам, применяемым для электродуговой наплавки деталей, работающих в условиях термомеханического циклического нагружения, например, рабочих валков и роликов станов горячей прокатки, роликов МНЛЗ и др

Порошковая проволока для подводной резки // 1718501

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, а именно к порошковым проволокам для резки металлоконструкций под водой

Состав шихты порошковой проволоки // 1639922

Сварочный электрод // 1625635

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, и может быть использовано в химическом и нефтехимическом машиностроении

Состав шихты порошковой проволоки для сварки титана // 1613285

Изобретение относится к сварке, а именно к сварочным материалам, в частности к порошковой проволоке, применяемой для сварки плавлением титана и его сплавов в среде защитных газов

Состав порошковой проволоки // 1605451

Изобретение относится к сварке, а именно к материалам для механизированной электродуговой сварки преимущестенно коррозионно-стойких высоколегированных хромоникелевых сталей типа 18 - 10, используемых в химическом, пищевом машиностроении и других отраслях

Состав порошковой проволоки // 1593061

Изобретение относится к сварке, а именно к материалам для механизированной электродуговой сварки, преимущественно коррозионно-стойких высоколегированных хромоникелевых сталей типа 18 - 10, используемых в химическом, пищевом машиностроении, а также в других отраслях

Порошковая проволока для износостойкой наплавки // 1581532

Изобретение относится к износостойкой наплавке стальных и чугунных изделий, в частности к материалам для наплавки порошковой проволокой, и может быть использовано в машиностроении, сельхозтехнике, автомобильном транспорте, металлургическом производстве и др

Порошковая проволока для резки металлов под водой // 2113960

Изобретение относится к сварочным материалам, а именно к порошковым проволокам для дуговых сварочных процессов, и может быть использовано для механизированной резки и строжки металлоконструкций при выполнении подводно-технических работ

Состав порошковой проволоки // 2166419

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к материалам для механизированной сварки в среде защитных газов конструкций из средне- и низколегированных сталей, работающих в условиях отрицательных климатических температур

Износостойкая электродная проволока высокой твердости с флюсовым сердечником // 2181077

Способ электронно-лучевой наплавки // 2205094

Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к способам обработки порошковых материалов с применением процессов электронно-лучевой наплавки, и может быть использовано для восстановления изношенных поверхностей различных изделий

Порошковая проволока для наплавки // 2218256

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к наплавочным материалам, используемым для наплавки на поверхность деталей, работающих при больших удельных давлениях и повышенных температурах (валки горячей прокатки, штампы горячей штамповки и т.д.)

Шихта порошковой проволоки для наплавки стали средней и повышенной твердости // 2225286

Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к шихте порошковой проволоки для наплавки открытой дугой слоя стали средней и повышенной твердости

Порошковая проволока для наплавки открытой дугой // 2228829

Порошковая проволока для износостойкой наплавки // 2254218

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к производству порошковых проволок, которые применяются для различных способов наплавки для восстановления размеров изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях из низкоуглеродистой и низколегированной стали, работающих в условиях абразивного износа и ударных нагрузок

Порошковая проволока для наплавки // 2254219

Изобретение относится к наплавочным материалам, в частности к порошковым проволокам преимущественно для электрошлаковой наплавки инструментов и изделий, работающих при температурах до 1200°С, в условиях высокотемпературного износа при длительном температурно-силовом воздействии (ТСВ)

Порошковая проволока для наплавки деталей металлургического оборудования // 2257988

Изобретение относится к сварочным материалам и может быть использовано при автоматической наплавке под флюсом для восстановления размеров изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях металлургического оборудования, работающих в условиях сжатия и абразивного износа при температурах до 600°С