Состав электродного покрытия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Соцналнстнч ккнх

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено090676 (2I) 2370507/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (43) Опубликовано 300878.Бюллетень № 32 (45) Дата опубликования описания 180778 (5l) M. K В 23 К 35/365

ГОсударственный комитет

Совета Мин истров С С С Р по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.042. . 4 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Н.Г.Ефименко, К.K.Åâäoêèìîâ, Н.A.Êàëèí и A.È.Äðåéñëåð (71) Заявитель (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОцНОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к сварке, в частности к составам электродных покрытий, применяемых преимущественно для сварки малоуглеродистых сталей.

Известны различные составы электродных покрытий, например покрытие содержащее следующие компоненты, вес.В:

Рутиловый концентрат 34-45

Слюда мусковит 20-25

Магнезит 12-14

Ферромарганец 12-16

Целлюлоза 1 — 2

Ферроцерий 1- 4

Однако это электродное покрытие не обеспечивает достаточную прочность

Металла шва.

НаиболеЕ близким по составу к изобретению является покрытие, содер- - *1 жащее следующие компоненты, вес.%:

Рутиловый концентрат 45-52

Слюда 17-21

Ферромарганец 11-13

Целлюлоза 0 5- 2

Карбонат кальция 8"13

Алюмосиликат натрия 2- 5

Однако данное покрытие не обеспечивает достаточной прочности и ударной вязкости металла шва.

Цель йзобретения — повышение прочности и ударной вязкости металла шва.

Для этого состав покрытия дополнительно содержит элемент, выбранный из групП ванадий, бор, алюминий и редкоземельные металлы и их соединения при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Карбонат кальция 5-12

Ферромарганец 8-12

Алюмосиликат натрия 2- 5

Слюда 15-20

Компонент изогруппы ванадий, бор 0,01-1

Целлюлоза 0,5-2,0

Алюминий 0,2-2,0

Редкоземельные металлы 0,1-5,0

Рутиловый концентрат Остальное

Бор и алюминий могут вводиться в покрйтие в виде ферроборала. Редкоземельные металлы могут вводиться в виде окислов или лигатур.

Состав покрытия дополнительно содержит железный порошок в количестве

0,1-30%.

Вместо бора в покрытие может вводиться ванадий 0,01-1% в виде феррованадия.

621514

Технология изготовления электродов иэ предлагаемого состава остается прежней, т.е,. известной.

Введение в покрытие электрода редкоземельных металлов оказывает рафинирующее, модифицирующее и легирующее воздействия.

Рафинирующее воздействие выражается в способности редкоземельных металлов благодаря их высокей активности по отношению к таким элементам как кислород и сера образовывать окислы и сульфиды высокой тугоплавкости, поглощать значительные количества водорода с образованием гид-. ридов, тем самым очищая наплавленный металл от вредных примесей и газов, предупреждая образование пористости металла шва при повышении сварочного тока.

Модифицирующее воздействие редкоземельных металлов выражается в измельчении дендритной структуры металла при кристаллизации, в уменьшении величины зерна и в увеличении аисперсности кристаллизующихся фаэ,что обуславливает получение высокой ударной вязкости металла шва как при нормальной, так и при низкой температуре.

Легирующее воздействие проявляется в способности малых добавок упрочнять твердый раствор, образовывать новые фазы с элементами основы влиять на степень легированностл ст..уктурных элементов, изменять дислокационное строение металла.

Введение бора в покрытие электрода позволяет получить повышенные значения предела прочности и пластичности металла шва вследствие измельчения зерна, разрушения сплошной сетки карбидной фазы, образующейся вокруг зерна, образования карбидов в виде каогулированных частиц. Кроме того, ° бор, уменьшая растворимость углероКоличество (вес.Ъ) в составе

Компоненты покрытия

".0

17

Слюда ферромарганец

1,5

Целлюлоза

Карбонат кальция

Алюмосиликат натрия

0,01

0 5

0,2

3 5

0,2

Остальное

1 2

Остальное Остальное

Алюминий

Рутиловый концентрат

Компонент, выбранный иэ группы бор, ванадий

Редкоземельные металлы да в стали, увеличивает количество выделяющихся мелкодисперсных карбидов, которые равномерно расположены по всему зерну.

Алюминий в покрытии способствует раскислению наплавленного металла, а также, будучи термодинамически активным, уменьшает выгорание редкоземельных металлов и бора при сварке, увеличивая тем самым их переход в наплавленный металл.

Для увеличения усвояемости бора и упрощения технологии изготовления электродов бор и алюминий могут вводиться в покрытие в виде ферроборала, в количестве, обеспечивающем содержание бора в покрытии 0,01-1,0 вес.Ъ, алюминия 0,2-2 вес.В. Для увеличения усвояемости и снижения стоимости шихты редкоземельные металлы могут вводиться в виде окислов или лигатур и

20 количествах, обеспечивающих содержа ние редкоземельных металлов в покрытии 0,1-5,0 вес.Ъ.

Ванадий, подобно бору, повышает прочность и пластические свойства металла шва, но при содержании его в больших количествах, чем бора.Поэто. му вместо бора в покрытие электрода может вводиться ванадий в виде феррованадия в количестве, обеспечиваюЗ0 щем содержание ванадия в покрытии

0,5-2,0 вес.Ъ.

Железный порошок, вводимый в покрытие, повышает коэффициент наплавки, т.е. увеличивает производительность сварки.

Были приготовлены три варианта составов электродного покрытия и изготовлены электроды.

В качестве стержня использовалась

40 проволока св08А. Варианты составов приведены в табл.1.

Технологические характеристики и .механические свойства металла шва приведены в табл.2.

Т а блица 1

Та блица 2 )21514

Ударная

Вязкость, кrc м/см

Устойчивость высокая, отделимость шлака хорошая, подрезов нет, склонность к порообразонанию малая, разбрызгивания нет

76

49

24

30

54

П То же

fll

Ф !

64

42

Инвест- Наблюдается склонного ность к порообразонанию при повышении сварочного тока

25

48

3 cj

Формула изобретения

Составитель Н.Козловская

Редактор Г.Ланоная Техред Л. Алферова Корректор Л.Веселовская

Заказ 5009/7 Тираж 1263 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

11"Э35, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Данный сварочный электфэд обеспечивает снижение содержания водорода в наплавленном металле, а также «о-. вышает Значения предела прочности и ударной вязкости металла шна, превышающее аналогичные показатели известных электродов.

1. Состав электродного покрытия, применяемый преимущественно для свар- « ки малоуглеродистых сталей, содержащий рутилоный концентрат, карбонат кальция, ферромарганец, алюмосиликат. натрия, слюду, целлюлозу, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения прочности и ударной вязкости, состав покрытия дополнительно со-

45 держит алюминий и редкоземельные металлы и,их соединения и компонент, выбранный из группы ванадий, бор, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Карбонат кальция 5-12

Ферромарганец 8-1 ?

Алюмосиликат натрия 2- 5

Слюда 15-20

Компонент, ныб анный из группы ванадий, бор 0,01-1,0

Целлюлоза 0,5 -2,0

Алюминий 0,2 -2,0

Редкоземельные металлы 0,1-5 0

Рутиловый концентрат Остальное

2. Покрытие по п.l, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что алюминий и бор могут быть введены н виде ферробора ла.

3. Покрытие по п.2, о т л и ч аю щ е е с я тем, что состав покрытия дополнительно содержит железный порошок в количестве 0,1-30%.