Состав электродного покрытия

 

Изобретение относится к составам электродных покрытий и может быть использовано в сварочных электродах для сварки неответственных конструкций из малоуглеродистой стали. Состав содержит следующие компоненты, мас.%: доломит 14 - 17, ферромарганец 15 - 18, слюда мускавит 4 - 6, полевошпатово-слюдяно-кварцевый сланец 10 - 12, ильменитовый концентрат - остальное. Задачей изобретения является получение качественных сварных электродов, обладающих низкой себестоимостью за счет использования доступных сырьевых ресурсов. Техническим результатом изобретения является повышение прочности готового электродного покрытия, улучшение пластических свойств обмазочной массы и отделимость шлаковой корки, обеспечение дополнительной газовой защиты, а также снижение трудоемкости изготовления электродов. 1 табл.

Изобретение относится к составам электродных покрытий и может быть использовано в сварочных электродах для сварки неответственных конструкций из малоуглеродистой стали.

Известно электродное покрытие (см. авт. св. СССР N 447238, МПК⁶ B 23 K 35/365, опубл. БИ N 39, 1974 г.), содержащее следующие компоненты, мас.%: Рутил - 30 - 60 Титановый концентрат - 4 - 12 Мел - 5 - 15 Тальк - 2 - 8 Ферромарганец - 5 - 15 Крахмал - 2 - 10 Огнеупорная глина - 6 - 14 Поташ - 2 - 10 Недостатком такого состава является высокая гигроскопичность покрытия за счет содержания в значительных количествах таких гигроскопических материалов, как крахмал, огнеупорная глина, поташ, что приводит к повышенному содержанию водорода в направленном металле и, как следствие, к снижению механических свойств сварного соединения.

Наиболее близким к заявляемому составу является электродное покрытие (см. патент РФ N 2078664, МПК⁶ B 23 K 35/365, опубл. БИ N 13, 1997 г.), включающее следующее соотношение компонентов, мас.%:
Доломит - 10 - 15
Ферромарганец - 14 - 17
Слюда мускавит - 8 - 12
Вулканический пепел - 10 - 14
Поташ - 1 - 2
Глинистый сланец - 6 - 10
Борная кислота - 0,5 - 1,0
Ильменитовый концентрат - Остальное
Недостатком прототипа является высокая трудоемкость процесса изготовления обмазочной массы и низкая пластичность.

Задачей изобретения является создание электродного покрытия для получения качественных сварных электродов низкой себестоимости за счет использования доступных недефицитных сырьевых ресурсов.

Технический результат заключается в снижении трудоемкости изготовления и повышении пластических свойств обмазочной массы.

Этот технический результат достигается тем, что известное электродное покрытие, включающее ферромарганец, слюду мускавит доломит и ильменитовый концентрат, дополнительно содержит сланец полевошпатово-слюдяно-кварцевый (ПСК) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Доломит - 14 - 17
Ферромарганец - 15 - 18
Слюда мускавит - 4 - 6
Сланец полевошпатово-слюдяно-кварцевый (ПСК) - 10 - 12
Ильменитовый концентрат - Остальное
Введение в состав сланца - ПСК улучшает пластические свойства обмазочной массы, способствующие снижению потенциала ионизации в процессе возбуждения сварочной дуги, образует легкоудаляемую. плановую корку. Входящие в его состав углистые соединения в процессе сгорания выделяют CO₂, который создает дополнительную газовую защиту.

Экспериментальные данные исследуемых технологических свойств обмазочной массы конкретных составов электродных покрытий приведены в табл. 1.

Результаты фазового анализа шлаков, образующихся при плавлении покрытия со сланцем ПСК, показали, что количество стеклофазы в тех незначительно, а кристаллическая составляющая содержит в основном двухкальцевый силикат, улучшающий отделимость шлаковой корки за счет полиморфных превращений при затвердевании шлака, с увеличением объема кристаллов. Это приводит к возникновению в шлаке упругих напряжений, вызывающих его саморастрескивание.

По отработанной технологии были изготовлены экспериментальные варианты электродов из проволоки Св-08, ⊘ 4 мм. Испытания электродов проводились в различных пространственных положениях. Результаты испытаний показали, что хорошая отделимость шлаковой корки с поверхности шва, а также высокие сварочно-технологические свойства электродов обеспечиваются при содержании в покрытии 10 - 12% сланца ПСК.

Электроды с заявленным составом покрытий использовали при сварке изделий из низкоуглеродистой конструкционной стали, и наплавленный металл шва подвергали механическим испытаниям согласно ГОСТ 9466-75, результаты которых сведены в табл. 1. По механическим свойствам наплавленный металл с предложенным составом покрытия электродов относятся к типу Э-46 (ГОСТ 9467-75) и обеспечивают требуемые значения по механическим свойствам.

Использование данного состава электродного покрытия по сравнению с прототипом позволит повысить прочность готового электродного покрытия, улучшить пластические свойства обмазочной массы и отделимость шлаковой корки, обеспечить дополнительную газовую защиту и, главное, позволит использовать более дешевое и доступное сырье взамен дефицитного дорогостоящего материала при сохранении высоких механических свойств сварочного шва.

Формула изобретения

Состав электродного покрытия, включающий ферромарганец, слюду мускавит, доломит и ильменитовый концентрат, отличающийся тем, что он дополнительно содержит полевошпатово-слюдяно-кварцевый сланец при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Доломит - 14 - 17
Ферромарганец - 15 - 18
Слюда мускавит - 4 - 6
Полевошпатово-слюдяно-кварцевый сланец - 10 - 12
Ильменитовый концентрат - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1