Электродное покрытие для сварки сталей

 

Изобретение относится к области сварки и касается сварочных материалов, применяемых при ручной дуговой сварке хромистых сталей мартенситного класса, изделия из которых эксплуатируются при повышенных температурах. Предлагаемое электродное покрытие содержит, мае. %: мрамор 22-24, рутил 23-29, никель 1-2. феррохром углеродистый 4-9; феррованадий 05-1.5 ферромолибден 1-2, поташ 022, плавиковый шпат остальное При этом феррокомпоненты и мрамор должны быть взяты в соотношении 1:(3-5,5). а феррохром углеродистый, ферромолибден и феррованадий берут в соотношении 1 :(9- 10). Применение предлагаемого электродного покрытия позволяет повысить качество металла шва при сварке изделий из хромистых сталей мартенситного класса большого сечения за счет обеспечения благоприятного соотношения прочностных и пластических характеристик металла шва при повышен ных темпратурах. 2 табл

<111с В 23 К 35/365 iliitclJvA

-ГНтН- т хнмч

° . Я г

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 5037574/08 (22) 14.04.92 (46) 07.09.93. Бюл. ¹ 33-36 (76) Геллер А.Б., Пронин В.П., Рымкевич

А.И., Наэарук В,Б., Бугаец А.А.,Воличенко

Н.П., Ломакин П.А, (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к области сварки и касается сварочных материалов, применяемых при ручной дуговой сварке хромистых сталей мартенситного класса, изделия из которых эксплуатируются при повышенных температурах. Предлагаемое электродное покрытие содержит, мас. : мрамор 22 — 24, рутил 23 — 29, никель 1 — 2, ферИзобретение относится к сварке и касается сварочных материалов, применяемых при ручной дуговой сварке хромистых сталей мэртенситного класса.

Известен электрод преимущественно для сварки хромистых сталей, покрытие которого содержит компоненты в следующем соотношении, мас, 7

Плавиковый шпат 35-50

Двуокись титана 20-30

Хром 3 — 5

Кремнефтористый натрий 5 — 15

Мрамор Остальное

Покрытие наносится на стержень из хромистой стали. Электроды, получаемые при использовании указанного покрытия, обеспечивают необходимый уровень проч„„RU „„200018б С рохром углеродистый 4-9; ферровэнадий

0,5 — 1.5, ферромолибден 1 — 2; поташ 0,2-2; плэвиковый шпат -- остальное. При этом феррокомпоненты и мрамор должны быть взяты в соотношении 1:(3-5,5). а феррохром углеродистый, ферромолибден и ферровэнадий берут в соотношении 1:(9- 10). Применение предлагаемого электродного покрытия позволяет повысить качество металла шва при сварке изделий из хромистых сталей мартенситного класса большого сечения за счет обеспечения благоприятного соотношения прочностных и пластических характеристик металла швэ при повышенных темпратурах. 2 табл. ностных свойств металла шва при сварке иэделий сечением до 50 мм или наплавлен ного металла при ремонтной заварке дефектов, возникающих в иэделиях в процессе изготовления и эксплуатации. Недостатком () указанной композиции является неудовлетворительные с точки зрения эксплуатационных характеристик прочностные свойства металла шва при повышенных температурах., QO

В качестве прототипа выбрано элект- о родное покрытие, содержащее компонечты в следующем соотношении, мас. :

Плавиковый шпат 20-25

Рутиловый концентрат 5- 10

Ферротитан 4-6

Ферросилиций 5-12

Феррованадий 0,3 0.9

2000186

Графит 0,4-0,6

Хром 3,6-6,0

Ферромолибден 1,2 — 2,2

Никель 4,5-6,5

Марганец 1,2 — 2,5 5

Поташ 0,5-2,0

Железный порошок 8-12

Мрамор Остальное

При этом графит, феррованадий и марганец взяты в соотношении 1:(0,75-1,50): (3,0-4,2), а ферротитан и ферросилиций в соотношении 1:(1,25-2,0).

Электрод с данным покрытием предназначен для сварки перлитных сталей и используется при заварке дефектов в круп- "5 ногабаритных деталях подвергаемых после сварке высокотемпературной термообработке на бейнит, Недостатком данного покрытия при его использовании для электродов применяемых при сварке высокохромистых сталей мартенситного, мартенситоферритного и мартенситоаустенитного классов является склонность к трещинообразованию, связанная с высоким содержанием кремния, мар- 25 ганца и титана в наплавленном металле и неконтролируемое содержание в нем углерода.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение уровня свойств наплавленного металла при сварке изделий большой толщины, работающих при повышенных температурах.

Электродное покрытие, содержащее мрамор, рутил, плавиковый шпат, феррохром, ферромолибден, феррованадий, никель, поташ, отличающееся тем, что для сварки иэделий большой толщины, работающих при повышенных температурах в покрытии хром сведен в виде феррохрома 40 углеродистого при следующем соотношении компонентов, мас. :

Мрамор 22-26

Рутил 22-27

Углеродистый феррохром 4,4-6,1 45

Ферромолибден 1,2-1,7

Феррованадий 0,4 — 0,6

Никель 1,0 — 2,0

Поташ 0,5-1.5

Плавиковый шпат Остальное

При этом мрамор и сумма феррокомпонентов (феррохром углеродистый, ферромолибден, феррованадий) взяты в соотношении (3,2 — 3,7):1, а феррохром углеродистый, ферромолибден, феррованадий взяты в соотно- 55 шении (9,0-11,0) . (2,7 — 3,2): 1.

Рутил в виде рутилового концентрата в предложенных пределах обеспечивает в сочетании с мраморол и плавиковым шпатом в заявленных пределах удовлетворительные сварочно-технологические свойства электродов при сварке во всех пространственных положениях, а также способствует предупреждению поглощения водорода жидким металлом сварочной ванны за счет развития металлургических реакций. При содержании рутила выше 27 повышается жидкотекучесть шлака и ухудшаются сварочно-технологические свойства электродов при сварке, например, в потолочном и вертикальном положениях. При содержании рутила ниже 22 повышает опасность поглощения жидким металлом сварочной ванны водорода, Углеродистый феррохром, ферромолибден и феррованадий, введенные в состав покрытия в заданных пределах и соотношениях, служат созданию оптимальной по составу карбидной фазы.

Легуриющие компоненты, вводимые в состав покрытия в виде феррокомпонентов и порошка никеля, позволяют получить заданный структурный состав наплавленного металла.

Ферромолибден и никель в виде порошка введены в электродное покрытие в заданных пределах для обеспечения определенного уровня прочностных составов металла шва при повышенных температурах, При содержании ферромолибдена и никеля в электродном покрытии выше указанных пределов предел прочности при повышенной температуре становится выше допустимого предела, что приводит к повышенному уровню остаточных напряжений при сварке изделий с большим поперечным сечением шва и, следовательно, к растрескиванию. При содержании ферромолибдена и никеля в электродном покрытии ниже указанных пределов металл шва склонен к образованию горячих трещин, Мрамор и феррокомпоненты, вводимые в электродное покрытие в указанных пределах и соотношениях, способствуют получению в наплавленном металле углерода в количествах, необходимых для образования карбидов хрома, молибдена и ванадия, определяющих благоприятные прочностные и пластические характеристики металлг шва, выполненного электродами с указгнныл 110 крытием.

При содержании мрамора и феррокомпонентов ниже указанных пределов образующихся карбидов становится недостаточно для обеспечения прочности металла швг особенно при повышенных темперэтурах.

При повышении пределов содержания указанных компонентов резко возраста т прочность и твердость металла111т1г при снижении его пластичности.

2000186 дов, а ф .рромолибден и ферре >: ii.lä,,11;I:. гируют наплавленный металл карбидп 1л зующими компонентами, даюн ими термостойкие карбиды.

Соотношения между приведенными вь ше компонентами обеспечивают при применении в качестве электродного стержня указанных сварочных проволок, получены коррозионностойкого наплавленного металла с высокими требуемыми механическими свойствами на уровне свариваемого материала — хромистой стали 20Х13. аблица 1

П р и м е ч а н и e: 1) Вариант покрытия 1 выполнен с соотношением феррокомпонентов и мрамора 1:3,2 и соотношением феррохрома, ферромолибдена, феррованадия 9,0:2,7:1.

2) Вариант покрытия 3 выполнен с соотношением феррокомпонентов и мрамора 1;3,7 и соотношением феррохрома, ферромолибдена, феррованадия 11,0:3,2:1, 3) Варианты покрытия 4 и 5 выполнены при максимальнь х и минимальных содержаниях отдельных компонентов.

Для подтверждения правильности выбора состава покрытия и соотношений между компонентами выполнены лабораторные партии электродов, составы которых приведены в табл.1, В табл,2 приведены механи- 5 ческие свойства металла, наплавленного электродами указанных в табл.1 составов.

Испытание электродов проводилось в соо"ветствии с действующими нормативно-техническими документами. 10

Результаты испытаний электродов показали, что наплавленный металл имеет высокие показатели трещиностойкости и высокие механические свойства как при комнатной так и при повышенной темпера- 15 турах.

В связи с тем, что электрод с заявленным покрытием предназначен для сварки хромистых сталей мартенситного класса, то в качестве стержня выбрана сварочная про- 20 волока из хромистой стали, как в аналоге и прототипе. Использовались стержни из проволок марок Св 01Х12Н2-ВИ, Св 06Х14 и 14Х12НВМФ. Однако могут быть применены и другие проволоки близкого состава 25 из хромистых сталей. Предлагаемое электродное покрытие с хромистым стержнем использовали для сварки стали типа 20Х13 дополнительно легированной с целью повышения его свойств при температурах вы- 30 ше 300 С.

Феррохром, ферромолибден, феррованадий и мрамор являются поставщиками углерода, для получения в наплавленном металле необходимого количества карби- 35

Формула изобретения

Электродное покрытие для сварки сталей, содержащее мрамор, рутил, плавиковый шпат, ферромолибден, феррованадий, никель, поташ, о тл и ч а ю ще е с я тем, что хром в покрытие введен в виде феррохрома углеродистого при следующем соотношении компонентов, мас. : мрамор 22-26 рутил 22-27 феррохром углеродистый 4.4-6,1 ферромолибден 1,2 — 1,7 феррованадий 0,4-0,6 никель 1.0-2,0 поташ 0,5 — 1,5 плавиковый шпат остальное, при этом мрамор и сумма феррокомпонентов (феррохром углеродистый, ферромолибден, феррованадий) взяты в соотношении (3,2 — 3,7):1, а феррохром углеродистый, ферромолибден, феррованадий взяты в соотношении (9,0 — 11,0):(2,7 — 3,2):1, 2000186

1эблица 2 гносительое удлине14,9

16,7

15,0

1б,0

11,7

14,3

13,0

12,3

П р и м е ч а н и е: В таблице приведены средние зна )ения свойств при испытании 3-х образцов

Редактор

Корректор M. М:)кгиь и)!)инец

Заказ 3058

1и()эж П г)до и Г ног г) Пг) " I lovlcK Роспэ)ента

11

Произв<)ДГ) Р .))н!) ц1,! )!)Ill. (;K)1й кг)мби)! 11 "П)) т! .))1 l i K l()) л, !, i; l,«,),!) i 1)l!

С осгавигель В Пронин

Техред М Моргентал ние,%

14,7

Электродное покрытие для сварки сталей Электродное покрытие для сварки сталей Электродное покрытие для сварки сталей Электродное покрытие для сварки сталей 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к сварке, в частности , к составу электродного покрытия, применяемого преимущественно для сварки без подогрева в монтажных условиях жестких узлов швов большой протяженности из низколегированных повышенной прочности сталей типа 16ГМЮЧ, 15Г2СФ

Изобретение относится к сварочным материалам , в частности к электродным покрытиям для сварки и напла вки желёзоникелевых сплавов и аустенитных сталей

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к составам электродных покрытий, используемых для сварки аустенитных хромоникелевых сталей

Изобретение относится к области электродуговой сварки покрытыми электродами и может быть использовано при изготовлении ответственных сварных конструкций из углеродистых и низколегированных сталей

Изобретение относится к сварке, а именно к электродным покрытиям для наплавки износостойкого легированного сплава на поверхность деталей, работающих в условиях интенсивного абразивного изнашивания с ударами различной степени динамичности

Изобретение относится к ручной дуговой сварке, в частности, к сварочным электродам с покрытием основного вида для сварки на переменном и постоянном токе конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных конструкционных сталей

Изобретение относится к ручной дуговой сварке, в частности к сварочным электродам для сварки конструкций из низколегированных теплоустойчивых сталей и, в частности, для заварки дефектов в деталях из указанных сталей

Изобретение относится к сварочному производству, а конкретно к высокопроизводительному электроду для ручной дуговой наплавки слоя стали средней твердости, преимущественно при восстановлении узлов деталей железнодорожного транспорта

Изобретение относится к ручной электродуговой сварке покрытыми элекродами, а именно к составам покрытия сварочных электродов для сварки низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и низколегированных сталей

Изобретение относится к сварке сталей, в частности к покрытиям сварочных электродов

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к покрытиям сварочных электродов для ручной дуговой сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Изобретение относится к сварке, а именно к электродным покрытиям для изготовления покрытых электродов, и может быть использовано при разделительной резке металлов и сплавов небольших толщин

Изобретение относится к области сварки, а именно к электродным покрытиям для холодной сварки чугуна, и может быть использовано при ремонте чугунных деталей
Наверх