Порошковая проволока

 

ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ц 572359

Оаюз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.03.74 (21) 2007701/27 с присоединением заявки № (51) М. Кл з В 23 К 35/368

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.09.77. Бюллетень № 34

Дата опубликования описания 09.09.77 (53) УДК 621.791.82,042.3 (088.8) (72) Лвторы изобретения (71) Заявитель

В. И. Левченков, В. Г. Иванов и И. Т. Покидов

Всесоюзный научно-исследовательский институт литейного машиностроения, литейной технологии и автоматизации литейного производства (54) ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области сварки чугуна, прежде всего к горячей сварке высокопрочного чугуна.

Известна порошковая проволока (1) для горячей сварки и наплавкп чугуна, содержащая следующие компоненты, вес.

Графит 4,2 — 4,2

Ферросилиций 4 — 5

Ферромарганец О,о — 1

Ллюминиевый порошок 0,1 — 0,3 железный порошок 0 — 16

Сталь оболочки Остальное

Однако порошковая проволока не пригодна для сварки деталей из высокопрочного чугуна, так как не обеспечивает получение в наплавленном металле шаровидного графита.

Графит получается пластинчатым, характеным для серого чугуна.

Поэтому и механические свойства наплавленного металла не соответствуют свойствам высокопрочного чугуна.

Известна порошковая проволока (2), содержащая следующие компоненты, вес. %:

Графит 5 — 11

Ферросилиций 1 — 6

Иттрий, содержащий компонент 0,2 — 10

Плавиковый шпат 0,5 — 3 железный порошок 0,01 — 20

Сталь оболочки Остальное

С целью получения в наплавленном мсталле шаровидной формы графита и повышения прочности наплавленного металла в предлагаемой проволоке шихта дополнительно содержит редкоземельный модификатор и ферромарганец при следующем соотношении компонентов, вес. %:

График 4,2 — 6

Ферросилиций 1,2 — 2,8

Плавиковый шпат 0,5 — 1

Ферромарганец 0,1 — 0,5

Редкоземельный модификатор 1,4 — 4

Сталь оболочки Остальное

15 В шихту может быть введен железный порошок до 18%, а сумма редкоземельных элементов, входящих в модификатор, составляет 15 — 40%.

Вместо железного порошка можно вводить

20 стальную проволоку диаметром 0,6 — 1 мм. Такой прием позволяет применять более высокие режимы по току, что способствует повышению производительности труда.

Модификатор, изготовленный нз редкозе25 мельного иттрийсодержащего сырья, недорог, а его воздействие как активного графитизатора на форму включений графита и структуру чугуна очень велико и значительно превышает воздействие других модификаторов. Это

30 объясняется, в пер вую очередь, влиянием ит572359

Составитель Т. Яровая

Техред И. Михайлова

Корректор Е, Хмелева

Редактор Л. Василькова

Изд. М 759 Тираж 1207

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делгм изобретений и открытий

113035, Москва, 1(-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 1989/8 типография, пр, Сапунова, 2 трия, являющегося наиболее активным и стойким модификатором. Шаровидный графит в иттриевом чу/гуне сохраняется при,многократном переплаве.

Однако введение чистого иттрия экономически нецелесообразно из-за высокой его стоимости. Модификаторы, полученные непосредственно из иттрийсодержащего редкоземельного сырья, во много раз дешевле, а по своему воздействию близки к чистым редкоземельным металлам, в том числе к иттрию, как наиболее эффективному модификатору.

Ферромарганец, введенный в предложенный состав порошковой проволоки, является легирующим компонентом, повышающим механические свойства наплавленного металла за счет образования твердого раствора марганца с металлической основой наплавленного чугуна.

Модификатор, кроме иттрия 4 — 11% содержит алюминий, кальций, церий, празеодим, неодим, самарий.

Комплекс этих элементов значительно улучшает технологичность порошковой проволоки предложенного состава, повышает механические свойства и качество наплавленного металла. Улучшается жидкотекучесть, смачиваемость металла, устраняется возможность образования горячих и холодных трещин, уменьшается концентрированная усадка и разбрызгивание металла при сварке.

Модификатор редкоземельный, используемый в предложенном составе порошковой проволоки, получают из природного иттрийсодержащего сырья методом термометаллургии.

Была исследована порошковая проволока с различным содержанием модификатора.

Пример № 1.

Графит 5,8/о, ферросилиций 1,23 /о, ферромарганец 0,4%, модификатор 4%, плавиковый шпат 0,9%, железный порошок 17%, оболочка — остальное.

Пример / /" 2.

Графит 4,6, ферросилиций 2,1 /o, ферромарганец 0,2 /о, модификатор 2,8%, плавиковый шпат 0,5%, железный порошок 10 /о, оболочка — остальное.

Пример / /" 3.

Графит 5,2, ферросилий 2,3%, модификатор 1,45/о, ферромарганец 0,3 /о желез/ный порошок 15%, плавиковый шпат 0,8%, оболоч5 ка — остальное.

При этом исследова/ния наплавленного металла показали, что графит имеет шаровидную форму, металлическая основа состоит в примере 1 из 79 /о перлита — остальное фер10 рит, предел прочности 51 кг/ммз, твердость

НВ-207, в примере 2 металлическая основа состоит из 90 перлита, предел прочности

53 кг/мм, твердость НВ-217, в примере 3 металлическая основа полностью перлитная, 15 предел прочности 55 кг/мм, твердость НВ-223.

Формула изобретения

1. Порошковая проволока, преимущественно для сварки и наплавки чугуна, содержащую стальную оболочку и порошкообразную шихту, включающую графит, ферросилиций, плавиковый шпат, отл и чающий ся тем, что, с целью получения в наплавленном металле шаровидной формы графита и повышения прочности наплавленного металла, шихта дополнительно содержит редкоземельный модификатор и ферромарганец при следующем соотношении компонентов, вес. %.

Графит 4,2 — 6

30 Ферросилиций 1,2 — 2,8

Плавиковый шпат 0,5 — 1

Ферромарганец 0,1 — 0,5

Редкоземельный модификатор 1,4 — 4

Сталь оболочки Остальное

2. Проволока по п. 1, отличающаяся тем, что общая сумма редкоземельных элементов, входящих в модификатор, составлясг 15—

40%.

40 3. Проволока по и. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, она дополнительно содержит железный порошок до 18%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство № 265689, кл. В 23К 35/368, 1963.

2. Авторское свидетельство № 428891, кл. В 23К 35/368, 1972.