Состав электродного покрытия

 

Использование: изготовление электродов для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Сущность изобретения: компоненты в следующем соотношении, мас. %: рутиловый концентрат 10 - 32; ильменитовый концентрат 7 - 30; слюда 8 - 18; целлюлоза 2 - 4; мрамор 2 - 12; ферромарганец 11,5 - 17; гематит 3 - 11; тальк 3 - 10; перлитовый порошок 0,5 - 3; железный порошок 5,0 - 41. Состав покрытия позволяет обеспечить стабильность дуги и увеличить коэффициент наплавки при высоких сварочно-технологических свойствах электродов. Электроды малочувствительны к сварке по ржавчине и загрязненной поверхности. 2 табл.

Изобретение относится к технологии получения электродов для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей, позволяет получить электроды с улучшенными сварочно-технологическими свойствами, стабилизировать сварочную дугу.

Наиболее близким к предложенному техническому решению является состав электронного покрытия [1] преимущественно для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содержащий мас.

Рутиловый кон- центрат 7-20 Ильменитовый концентрат 35-60 Целлюлоза 1,5-2,0 Слюда 5-12 Ферротитан 1-16 Ферромарганец 8-12 Алюминиевый порошок 1-8
Мрамор Остальное
Электроды с данным покрытием имеют следующие недостатки: недостаточная смачиваемость металла шлаком, крупнокапельный перенос металла.

Предлагаемый состав покрытия позволяет обеспечить стабильность дуги и увеличить коэффициент наплавки при высоких сварочно-технологических свойствах электродов. Электроды малочувствительны к сварке по ржавчине и загрязненной поверхности.

Это достигается тем, что состав электродного покрытия содержит мрамор, рутиловый концентрат, ильменитовый концентрат, гематит тальк, слюду, ферромарганец, целлюлозу и перлитовый порошок при следующих соотношениях, мас.

Рутиловый кон-
центрат 10-32
Ильменитовый
концентрат 7-30
Гематит 3-11
Тальк 3-10
Слюда 8-18
Мрамор 2-12
Ферромарганец 11,5-17,0
Целлюлоза 2-4
Перлитовый
порошок 0,5-3,0
Железный порошок 5,0-41,0
Совместное применение ильменитового концентрата и гематита способствует лучшей смачиваемости металла шлаком и, следовательно, более плавному переходу от основного металла к сварочному шву, что позволяет сформировать правильный валик наплавленного металла с гладкой поверхностью при сварке в различных пространственных положениях.

Верхний предел содержания гематита определяется условием избежания падения пластичности и ударной вязкости металла шва, нижний условием обеспечения газовой защиты. При этом должно соблюдаться оптимальное соотношение количество гематитка к ильмениту равное 0,3-0,8.

Гематит способствует капельному переносу металла. Мелкокапельный перенос металла и уменьшение поверхностного натяжения шлака способствуют очищению металла от примесей серы и фосфора.

Кислород, поступающий в наплавленный металла из гематита и ильменитового концентрата, взаимодействует с водородом из газовой фазы или из окисленной поверхности свариваемого металла, снижает интенсивность поглощения его сварочной ванной, что приводит к малой чувствительности покрытия электрода к наличию ржавчины на свариваемых кромках деталей.

Тальк способствует получению легкоудаляемого шлака.

МgO, входящая в состав талька, замещает СаО в его соединениях с SiO₂ и FeО, тем самым повышает концентрацию свободной СаО в шлаке.

Основная роль свободной СаО это дефосфорация и десульфурация металла шва. Для десульфурации металла необходимо серу из соединения FeS, растворенного в металле, перевести в соединение СаS, в металле на растворимого, но хорошо растворяющегося в шлаке.

Обменная реакция FeS между FeS и СаО c образованием CaS
FeS+CaO FeO+CaS
требует большого избытка в шлаке свободной СаО.

При содержании талька менее 3% концентрация свободного СаО будет недостаточной, а при содержании талька более 10 количество MgO будет замещать СаО количественно, действие оказывается обратное: концентрация свободной СаО понижается.

Состав покрытия содержит перлитовый порошок, который повышает пластичность обмазочной массы. Это достигается за счет того, что высокодисперсный кристаллогидрат окиси кремния в виде перлитового порошка обволакивает плохо смачиваемый жидким стеклом мрамор и тем самым способствует снижению давления опрессовки.

Перлитовый порошок содержит окислы щелочных металлов (К₂О + Na₂O) до 8,5% что позволяет поддерживать горение дуги.

Введение в состав покрытия перлитового порошка в сочетании с ильменитовым концентратом позволяет расширить диапазон сварочных токов, улучшает формирование шва, отделимость шлаковой корки, обеспечивает легкое горение и стабильность дуги.

Примеры составов покрытий приведены в табл. 1, сварочно-технологические свойства электродов в табл. 2.

Изобретение найдет применение в производстве электродов для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей металлоконструкций специального назначения.

Формула изобретения

СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ преимущественно для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содержащий рутиловый и ильменитовый концентрат, мрамор, ферромарганец, слюду и целлюлозу, отличающийся тем, что он дополнительно содержит гематит, тальк, перлитовый и железный порошки при следующем соотношении, мас.%:
Рутиловый концентрат - 10 - 32
Ильменитовый концентрат - 7 - 30
Слюда - 8 - 18
Целлюлоза - 2 - 4
Мрамор - 2 - 12
Ферромарганец - 11,5 - 17,0
Гематит - 3 - 11
Тальк - 3 - 10
Перлитовый порошок - 0,5 - 3,0
Железный порошок - 5 - 41

РИСУНКИ

Рисунок 1