Состав электродного покрытия

 

Изобретение относится к материалам для электродуговой сварки и может быть использовано как покрытие электродов, предназначенных для сварки конструкций из углеродистых и низколегированных сталей с пределом прочности до 600 МПа Состав электродного покрытия содержит. мас.%: мрамор 48 - 50, плавиковый шпат 8-16, поташ 0,5 - 1.5. тальк 1 3, ферротитан 8-11, компонент из группы полевошпатовый концентрат, нефелин 7-10, органический пластификатор 1,5 - 2,5, порошок низкоуглеродистой низколегированной стали 8-12, силикомарганец 4-8. Применение в составе покрытия низкоуглеродистой низколегированной стали совместно с силикомарганцем обеспечивает снижение перехода в металл шва вредных примесей углерода, серы, фосфора, что позволяет увеличить пластичность металла шва, снизить токсичность сварочных аэрозолей. 4 табл.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН

К ПАТЕНТУ

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4930213/08 (22) 22.04.91 (46) 30.12.93 Бюл. На 47-48 (71) Краснодарский филиал Всесоюзного научноисследовательского института по монтажным и специальным работам (72) Богаевский АЛ.; Мойсов Л.П.; Кретов АИ.; Петрова Л.С. (73) Научно-исследовательский институт по монтажным и специальным работам (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ (67) Изобретение относится к материалам для электродуговой сварки и может быть использовано как покрытие электродов, предназначенных для сварки конструкций из углеродистых и низколеги(в) ГК (и) 2005032 Х1 (51) 5 823 К35 65 рованных сталей с пределом прочности до 600

МПа Состав электродного покрытия содержит, масЖ: мрамор 48 — 50, плавиковый шпат 8 — 16, поташ 05 — 15, тальк 1 — 3, ферротитан 8 — 11, компонент из группы .полевошпатовый концентрат, нефелин 7 — 10, органический пластификатор 15—

2,5, порошок низкоуглеродистой низколегированной стали 8 — 12, силикомарганец 4 — 8. Применение в составе покрытия низкоуглеродистой низколегированной стали совместно с силикомарганцем обеспечивает снижение перехода в металл шва вредных примесей углерода, серы, фосфора, что позволяет увеличить пластичность металла шва, снизить токсичность сварочных аэрозолей. 4 табл.

2005032

Изобретение относится к материалам для дуговой. сварки, а именно к электродным покрытиям, применяемым для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Для этих групп сталей известны рэзли !ные электродные покрытия, которые позволяют получить высокие механические свослства металла шва, но имеют и ряд недостатков: требуют применение постоянного тока, имеют повышенну!о токсичность выделяющихся сварочных аэрозолей.

Наг! ример, из!3естсн c0cTG9 !!О!срыти! (!) электродов марки УОНИ вЂ” 13/55, содержащий следующие компоненты, мас.%:

Мрамор 4

Планиковый шпат 15

Кварц

О

Ферротитан 12

Ферромарганец 5

Ферросилиций 5

Наиболее близким к предлагаемому по

"остану является электродное покрытие (21, содерх<ащее следующие компоненты, мас.%:

Мрамор 43-49

Плэниконый шпат 14-19

Фероотитэн 10-15

С!3ЕРРОС ЛЛИЦИй 1"-40

Фепрома!3ганец 1,5 — 5,0

Крем незе!л 2-3

f J,II-неэит обс3гк .с.ffíûé 3-7

Нефелин 1,5-5,0

Кр3Mç того, состав дополнлтельно может содержать по 2-4 мас.% хрома и молибдена, !. экой состав Обеспечивает повышение пласт;".ч!!Ости :-.эг!г!энленного металла, однако и: "за "ОГО, что ле! УчесTb мзрГа !цэ Гь!сокэя, ; О:-:.СИ-! I- С!С-I: НЫДЕЛЯ ЮШ ИХСЯ С Е;3ОЧНЫХ

-, розог ей остается на высоком уровне.

Цель изобретения — снижение такси !. !Ост!i нэоо -!ных аэрозолей, Поставленная цель достигается тем, что сос II3 эл "I;TPÎÄfIDÃI3 и!3к зытиЯ, сОДеРжэщлй !лрато!3., плавлконый шпат., ферротлTBI<„мэрГа !ец, кремнии, компонент из . p ",ïп ы Гголеэых шпатон, н частности нефе линовый иг:.: Полевошпатоный концентрат, дополнительно ссдержит порошок низкоуглеродлстой стали, легиронанной марганцем, пОт". ш, тальк и ОрГанический пластификэтор, а кремний и марганец вве .,е;3ы в вице силикомэрганца при следуо!

ЦЕМ СООТНОШЕНИИ КОМПОНЕНТОВ, МЭС, j,:

Порошок низкоугле()одистой стали, ЛЕГИ!ЗОНЭННОй МЭРГЭ!-!ЦЕМ 8 — 12

Поташ 0,5-1,5 ! эльк 1-3

Силикомэрганцем 4-8 !

:,4рэмор 43-50

7-10

8-11

ИГие!!ическая оценка сварочных аэрозолей выполнена в специализированной орГа!!иээции н "! энском институте гигиены

Плавиковый шпат 8 — 16

Компонент из группы полевых шпатов; полевошпатовый

5 концентрат, нефелин

Ферротитан

Органический пластиФИКдТОР 1.5 — 2,5

В качестве порошка низкоуглеродистой стали, легированной марганцем, взят порошок стали марки 09Г2 или 10f 2С химического состава по ГОСТ 5058-65. Силикомарганец взят марки МнС22 или !

ЛНС17Р60 по ГОСТ 4756 — 77. ,r

13 Использование в составе покрытия порошка низкоуглеродистой низколегированной стали GQBMGGTHf3 с силикомарганцем обеспечивает снижение перехода в металл шна вредных примесей углерода, серы, фос20 Фора.

Переход марганца н шов иэ порошка стали и силикомарганца снижает Of 0 потери эа счет, меньшего испарения. Из-за уменьшенля в составе аэрозолей паров ларганца резко снижается их токсичность.

В качестве органического .пластификатора использована целлюлоза или древес:!я мука.

Таким образом, силикомарганец совме30 стно с порошком низкоуглеродистой стали, легированной марганцем, использованы в покрытии не только с целью раскисления, а для снижения летучести марганца и как следствие снижения токсичности аэрозоУ f

3о лей, Введе!и е совместно талька, поташа и органического пластификатора, кроме улучц.ение пластических свойств обмэзочной м ссы, увеличивает стабильность горения

40,цуги v. улучшает формирование шва при сварке на переменном токе.

В соответствии с изобретением были изготовлены покрытия, составы которых приведены н табл 1, Свойства электродов приведены а табл.2, Для изготовления электродов в качестве связующего использовано жидкое калиеВо натриеное стекло. Покрытие наносилось на стержни проволоки Св.08 диаметром 4 мм методом опрессовки, При сварке в качестве ис3очника питания дуги использовался трансформатор ТД-500. Сила сварочного тока составила 180-200 А. Перед сваркой

55 электроды прокаливали при температуре

400 С н течение 90 мин, 2005032 труда и профзаболеваний М3 Украины (табл.3 и 4).

Определены валовые выделения и интенсивность (скорость) образования вредных веществ в составе твердой (ТССА) и газовой (ГССА) составляющей сварочного . аэрозоля (СА).

Испытание сварочно-технологических свойств электродов с предлагаемым покрытием и механических свойств металла шва свидетельствуют о соответствии их требованиям типу Э50А.

Таблица 1

Составы покрытия электродов

Содержание, мас., Компоненты покрытия

Вариант

48

4

48

49

12

49.12

12

10

10

8,7

1.5

11

8,5

1,0

9,5

2,0

0,5

0,5

1,0

9,5

2.0

1,5

11

1,5

2,0

2,5

2,5

2,0

Мрамор

Плавиковый шпат

Силикомарганец

Порошок низкоуглеродистой стали, легированной марганцем

Компонент из группы полевых шпатов нефелин полевошпатовый концентрат

Поташ

Ферротитан

Тальк

Органический пластификатор целлюлоза

Древесная мука

Токсичность выделяющихся аэрозолей снизилась на 20, в сравнении с известными электродами УОНИ 13/55. Покрытие экономит ферромарганец, обеспечивает

5 стабильные механические свойства металла шва, расширяет применение электродов этого типа из-за воэможности сварки на переменном и постоянном токе. (56) B.Ä. Давыденко, Справочник по свароч10 ным электродам. Ростовское книжное издательство, 1961 ° с. 64.

Авторское свидетельство СССР

М 1066766, кл. В 23 К 35/365, 1980.

2005032

Таблица 2

Производительность наплавки и пластические свойства металла шва г

8ариа

II

Таблица 3

Удельные выделения основных вредных веществ

*Вредные вещества, лимитирующие воздухообмен, *+Составы предлагаемого покрытия с оптимальными сварочно-технологическими свойствами в а

Таблица 4

Химический состав ТССА, образующихся при сварке

2005032

7- 10

0,5- 1,5

8. 11

1-3

1,5- 2,5

Составитель А. Богаевский

Техред М.Моргентал Корректор Л.Пилипенко

Редактор А. Бер

Тираж Подписное

НПО "Поиск Роспатента

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

Заказ 3418

П роизводствен но-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Формула изобретения

СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ для сварки углеродистых и низколегированных сталей, содержащий мрамор, пла- 5 виковый шпат, ферротитан, марганец, кремний, компонент из группы полевых шпатов, в частности нефелиновый или полевошпатовый концентрат, отличающийся тем, что. с целью снижения токсичности10 сварочных азрозолей, состав дополнитель но содержит порошок низкоуглеродистой стали, легированной марганцем, поташ, тальк и органический пластификатор, а кремний и марганец введены в виде сили-1Ц комарганца при следующем соотношении компонентов, мас. $:

Мрамор 48 -50

Плавиковый шпат 8- 16

Сил икомарганец 4-8

Порошок низкоуглеродистой стали, легированной марганцем 8-12

Компонент из группы полешпатовый концентрат, нефелин

Поташ

Ферротитан

Тальк

Органический пластификатор