Состав порошковой проволоки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советсккк

Соцкалисткческн к

Республик о 659329

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свнд-ву(22) ЗаЯвлено 01.0277 (21} 2448618/25-27 с присоединением заявки Рй— (23) Приоритет(0 +-

В 23 К 35/368

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 300479,Бюллетень %16 (5Ij УЛК 621.791, . 042. 3 (088. 8) Дата опубликования описания 3004;79 (72) Авторьв изобретения

Г.Л.Петров, В.П.Демянцевич и В.Н.Петецкий (Д) Заявитель ленинградский ордена ленина политехнический институт им. М.И.Калинина (54) сОстАВ пОРОшкОВОИ пРОВОДОки, 12,7-21,6

Плавиковый шпат

Двуокись титана

Ферромарганец

Железный порошок

Двуокись циркония

Глинозем

Фтористый цезий

Ферросилиций

Лигатура

Медный порошок

Малоуглеродистая стаяь оболочки

3 - 5

4,5 -6,0

1,0-1 ° 5

3,0-3,2

1 -3

1 ° 5-2,0

0,2-0 ° 3

0,5-0,9

3 -4

1,0-1,2

Остальное.Изобретение относится к области сварочного производства, в частности к составам порошковых проволок, предназначенных для изготовления сварных конструкций из низколегированных су-докорпусных сталей.

Известен состав (1) порошковой проволоки, состоящий из малоуглеродистой стальной оболочки и порошкообраэной шихты, содержащей следующие компоненты, вес.Ъ:

Жидкое стекло 0,5 — 1,0

Ферротитан 2,4 — 3,2

Ферромарганец 1,2 — 1,8

Ферросилиций 0,4 — 0,8

Двуокись титана 6,8 — 7,6

Плавиковый шпат 3,2 — 3,6

Мрамор 3, 6 — 4,0.

В состав может быть введен никелевый порошок до 0,9%.

Известен также состав (2) порошковой проволоки, состоящий из малоуглеродистой стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей следующие компоненты, вес.Ъ:

Двуокись титана 3,9- 5,5

Плавиковый шлат 4,3- 6,1

Мрамор 2,1- 3,3

Ферромарганец Ою7- 2ю1

Ферротитан 1,8- 4,7

Железный порошок

Малоуглеродистая сталь оболочки Остальное .

Однако известные составы не обеспечивают хорошей отделимости шлаковой корки, хорошего формирования швов и высоких механических свойств.

С целью повышения сварочно-технологических свойств как самой проволо" ки, так H BoBHNBHHR качества сварного соединения шихта дополнительно содержит двуокись циркония, глинозем, фтористый цезий, ферросилиций, лига.туру хром-никель-молибден-железо, медный порошок при следующем соотношении компонентов проволоки, вес.%:

659329

Лигатура может представлять собой порошок нержавеющей стали марки

Х18Н12М2Т или проволочные стержни из

:стали марки Х15Н60М15.

Железный порошок способствует улучшению сварочно-технологических свойств, так как уменьшается нерав,номерность плавления шихты и оболочки.

Наличие двуокиси циркония позволяет совместно с другими компонентами обеспечить самопроизвольное отделе- !О ние шлаковой корки с поверхности шва.

Материалы шихты предварительно размалывают, просеивают через сито.

Затем порошки тщательно перемешивают и засыпают в оболочку с исходным ди- 15 аметром б или.8 мм и толщиной стенки

1 или 0,7 ьм.Далее осуществляется; волочение до диаметра 4 мм и прокалка в печи при температуре около 700 С в течение 5 ч. После прокалки осуществляется волочение до диаметра

2 мм. Коэффициент заполнения равен

23-243.

Исследования предложенной проволоки показали, что дуга горит устойчиво, проволока плавится спокойно, металл переходит каплями небольшого размера. Шлак покрывает шов равномерно и после охлаждения самопроизвольно ,отделяется с поверхности шва. Форми-, рование шва мелкочешуйчатое с плавным переходом от металла шва к основному металлу, В процессе разработки состава поРошковой проволоки проверялась больШая область составов методами мате- 35

:-матического планирования экспериментов. Далее полученные данные тщательно .<обрабатывались..проводилась экспериментальная проверка результатов.

Иоходя из проведенных исследований, 40 был выбран оптимальный состав порошковой проволоки (в вес.Ъ к проволоке):

Плавиковый шпат 4,0

Двуокись циркония 1,2

Двуокись титана 5Ä0

Глинозем 1,8

Фтористый цезий 0,25

Ферромарганец 1t2

Ферросилиций 0,8

Лигатура (Х15НбОМ15) 3,5

Медный порошок 1,0

Железный порошок 3,0 .

Лспытаниями установлено, что дуга горит устойчиво (некоторое действие оказывает фтористый цезий; имеющий низкий потенциал ионизации) „ оболочка и шихта плавятся равномерно и спокойно. Шлак покрывает шов равномерно.

Шлаковая корка самопроизвольно отделяется с поверхности шва. Поверхность 60 шва мелкочешуйчатая. В металле нет пор и трещин. Состав наплавленного металла соответствует основному.

Проведенные механические испытания показали равнопрочность сварного соединения и основного металла высокопилочной стали. Экспериментальные работы проводились с чспользованием методов математического планирования, Это позволило сократить количество экспериментов и найти пределы в сос(таве шихты порошковой проволоки.

Состав щихты по нижнему пределу следующий:

Плавиковый шпат 3,0

Двуокись циркония 1,0

Двуокись титана 4,5

Глинозем 1,5

Фтористый цезий 0,2

Ферромарганец 1,0

Ферросилиций 0,5

Лигатура (порошок

Х15НбОМ15) 3,0

Медь l,0

Железный порошок 3,0

Экспериментальные работы показали, что дуга горит несколько хуже. Наблюдается склонность металла к различного рода дефектам (пористости). Это обусловлено небольшим количеством раскислителей.

Уменьшение количества плавикового шпата меньше приведенного количества приводит к увеличению вязкости шлака и как результат к плохому формированию шва. Глинозем действует также только в противоположном направлении.

Уменьшение суммарного количества шлакообразующей части шихты порошковой проволоки приводит к недостаточной защите расплавленного металла от окружающего воздуха.

Верхние пределы компонентов шихты сл едующи e:

Плавиковый шпат 5,0

Двуокись циркония " 3,0

Двуокись титана 6,0

Глинозем 2, О

Фтористый цезий 0,3

Ферромарганец 1,5

Ферросилиций 0,9

Лигатура .(порошок

Х15Н60М15) 4,0

Медный порошок 1,2

Железный порошок 3,2 .

Сварка порошковой проволокой этого состава показала, что увеличение количества плавикового шпата выше указанных пределов приводит к увеличению жидкотекучести шлака, затрудн-яется сварка в различных пространственных положениях. Увеличение количества двуокиси циркония и двуокиси титана приводит к образованию шлака,,имеющего большую вязкость и плотность в интервале температур, когда прохо" дит дегазация ванны . В результате на поверхности шва появляются раковины и вздутия..

Большое количество ферромарганца, ферросилиция и других металлических составляющих изменяет как сварочнотехнологические свойства, так и механические характеристики сварных ,соединений, что особенно важно при сварке высокопрочных сталей.

659329

Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 312717, кл. В 23 К 368, 19-70.

2. Авторское свидетельство СССР

9 198478, кл. B 23 К 35/368, 1966.

Составитель Т.Яровая

Редактор H.Ñóõàíîâà Техред Л.Алферова Корректор Г.Назарова

Заказ 2105/3 Тираж 1221 Подписное

tlHHHIIH Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

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

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

Формула и э об рете ни я

Состав порошковой проволоки преимущественно для сварки низколегированных судокорпусных сталей в среде углекислого газа, состоящий из малоуглеродистой стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей плавикавый шпат, двуокись титана, ферромарганец, железный порошок, отличающийся тем, что, с целью повышения сварочно-технологических свойств как самой проволоки, 10 так и повышения качества сварного соединения, шихта дополнительно содержит двуокись циркония, глинозем, фтористый цезий, ферросилиций, лигатуру хром-никель-молибден-железо, медный у5 порошок при /следующем соотношении компонентов проволоки, вес.Ъ!

Плавиковий ипат

Двуокись титана

Ферромарганец

Железный порошок

Двуокись циркония

Глинозем

Фтористый цезий

Ферросилиций

Лигатура

Медный порошок

Малоуглеродистая сталь оболочки

3 -5

4,5-6,0

1,0-1,5

3,0-3,2

1 -3

1,5-2,0

0,2-0,3

0,5-0,9

3 -4

1,0-1,2