Состав электродного покрытия для сварки оловянистых бронз

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<>766798 (6t) Дополнительное к авт. сеид-ву (22} Заявлено 04. 10. 78 (21)2701121/25-27 с присоединением заявки Йо (23) Приоритет—

Опубликовано 3QQ98Q Бюллетень М 36

Дата опубликования описания 30.09.80 р )м. к.

В 23 К 35/365

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (Ç) УДК 621. 791. .042.4(088.8) Б.Л. Григорьев, Г.A. Лебедев, Л.A. Ефимов, Г.Л. Петров, A.Е. Вайнерман и В.А. Кривкова (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ СВАРКИ ОЛОВЯНИСТЫХ

БРОНЗ

Изобретение относится к сварке, в частности к составу электродного покрытия, применяемого для сварки оловянистых бронз.

Известны различные составы электродных покрытий для сварки оловянистых бронз, например, покрытие (1), содержащее следующие компоненты, вес.Ъ:

Хлористый натрий 20-30 10

Древесный уголь 5-18

Мрамор 3-7

Плавиковый шпат 5-15

Криолит 40-60

Однако металл шва, полученный дан-)5 ным электродом, склонен к образованию .пор и трещин.

Наиболее близким по составу является электродное покрытие (2), содержащее следующие компоненты вес.в: 20

Фтористый натрий 5-15

Марганец металлический 7-15

Мрамор 3-7

Криолит 15-35 25

Древесный уголь 3-7

Хлористый натрий 15-45

Плавикояый шпат 15-20

Высокое содержание хлористого натрия, вступакипегo во взаимодействие 30

2 с жидким стеклом, приводит к необходимости снижать модуль жидкого стекла с 2,65-3,4 до 2,5. Низкая плотность жидкого стекла, применяемого для замеса (1,26-1,28 кг/мо) снижает прочность электродного покрытия. В процессе сварки выделяется большое количество дыма. Это ухудшает санитарно-гигиенические условия работы и воэможность наблюдения за процессом сварки. При сварке короткой дугой электрод приваривается к основному металлу, а с увеличением длины дуги значительно увеличивается разбрызгивание. Металл шва имеет грубый переход к основному металлу, шлак с подогретого металла удаляется с трудом, а, как известно, из-за низкой технологической прочности оловянистых бронз их рекомендуют сваривать с подогревом.

Цель изобретения — создание сварочного электрода для сварки оловякистых бронз иэ тянутой проволоки бронзы марки Бр ОФ 6,5-0,15 по ГОСТ

16180-72 с электродным покрытием, улучшающим технологичность электродов в изготовлении, санитарно-гигиеническе условия работы, обеспечивающего высокие сварочно-технологичес766798

5 tO

Натрий фосфорнокислый трехзамещенный

15 8

2 8 7

45 52 58

1 1 1

2 3 2

15 7 5

Бура

Криолит

Хлористый натрий

Древесный уголь

Плавиковый шпат

10 13

10 13

Мрамор

Фтористый натрий кие свойства электродов, снижающего склонность к образованию пор в металле шва.

Поставленная цель достигается тем, что на стержень из бронзы марки Бр

ОФ 6,5-0,15 наносится покрытие, содержащее в своем составе натрий фосфорнокислый трехзамещенный и буру, а также криолит, хлористый натрий. плавиковый шпат, мрамор, фтористый натрий, древесный уголь, взятые в определенном соотношении. Введение фосфорнокислого трехзамещенного нат- рия снижает выгорание фосфора, уменьшает склонность к образованию пор и повышает технологическую прочность покрытия; бура способствует улучшению смачивания и позволяет получить плавный переход от основного металла к наплавленному.

Электродное покрытие содержит следующие компоненты, вес.%:

Натрий фосфорнокислый трехзамещенный 5-15

Бур а 2-7

Криолит 45-58

Хлористый натрий 0 5-3

Древесный уголь 2-4

Плавиковый шпат 5-15

Мрамор 5-15

Фтористый натрий 10-15

Материалы шихты размалываются и просеиваются через сито 020 (ГОСТ

6613-53), затем .тщательно перемешиваются и замешиваются до необходимой консистенции на водном растворе силиката натрия (ГОСТ 13078-67) при плотности 1,30-1,34 мг/м . На 100 кг сухой шихты идет 45-55 кг жидкого стекла. Готовый замес при необходимости протирается через сито 04 или

045 и наносится на стержни способом окунания. После 24-80-часовой сушки в спокойной атмосфере при температуре 290-298 К электроды прокаливаются при температуре 670-690 К в течение 1,5-2 ч. После прокалки масса покрытия должна составлять 13-20% от массы стержня.

Были произведены испытания сварочно-технологических свойств данных электрсдов. На стержни из оловянистых бронз марки Бр ОФ 6,5-0,15 нанесли покрытие следующего состава, вес.%:

Натрий фосфорнокислый трехзамещенный 8

Бура 3

Криолит 52

Хлористый натрий 1

Древесный уголь 3

Плавиковый шпат 7

Мрамор 13

Фтористый натрий 13

Жидкое стекло (М=2,93) разведено до плотности 1,31 мг/м рас ход жидкого стекла составил 52% к массе шихты. После 24-часовой сушки электроды прокаливали при температуре 690 К в течение двух часов. Коэффициент массы покрытия после прокалки составил 0,16.

Готовыми электродами выполнялась наплавка на ребро стальной пластины

40 300-350 мм. В качестве источника питания использовали сварочный выпрямитель. Сварку производили на обратной полярности, сварочный ток 280240 A. Напряжение на дуге 26-28 В.

При сварке со скоростью 15-18 м/ч дуга горела устойчиво, без заметного разбрызгивания и выделения пыли. и дыма. Шлаковая корка равномерно покрывала наплавленный металл. По мере охлаждения шлаковая корка растрескивалась и после окончания сварки легко удалялась щеткой. Наплавленный металл приобретал мелкочешуйчатую поверхность с плавным переходом к основному металлу. Кака при внешнем осмотре, так и после механической обработки в металле шва не обнаружено пор, трещин и шлаковых включений.

Граничные и оптимальные значения состава покрытия (см. таблицу), наносимого на стержни из оловянистой бронзы марки Бр ОФ 6,5-0,15 определены путем проверки сварочно-технических свойств электродов.

В оезультaтe проведенного эксперимента определился оптимальный вариант электродного покрытия.

Увеличение содержания фосфорнокислого натрия более 15% приводит к ухудшению отделяемости шлака и грубочешуйчатому формированию наплавленного металла, а снижение содержания ниже 3% не позволяет получить плавного перехода от основного металла к наплавленному, что увеличивает вероятность образования шлаковых включений в металле шва. Бура в электродном покрытии способствует улучшению

766798

Формула изобретения

5-15

2-7

Остальное

Составитель Н. Козловская

Редактор С. Тимохина Техред А.Ач Корректор Ю.Макаренко

Заказ 6947/4 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 условий смачивания, но при содержании более 7% приводит к увеличению склонности к образованию пор. Криолит является основным флюсующим компонентом, и верхний предел содержания криолита (58%) ограничивается из-за снижения технологической прочности электродного покрытия. Повышение содер-. жания мрамора и плавикового шпата приводит к увеличению тугоплавкости шлака, ухудшению формирования поверхности наплавленного металла и отделяемости шлака. При содержании менее

5% плавикового шпата и мрамора увеличивается растекание шлака, ухудшается шлаковая защита наплавленного металла и устойчивость горения дуги. Фто- 15 ристый натрий служит для снижения количества неметаллических включений, значительно улучшает отделяемость шлака при содержании его до 15Ъ.

При наплавке электродами со стерж- щ нями из оловянистой бронзы марки Бр

ОФ 6,5-0,15 с покрытием КПИ и известным покрытием выделяется значительное количество дыма, неудовлетворительно формирование наплавленного металла, особенно при переходе от основного к наплавленному. Оба покрытия не технологичны в изготовлении в связи с тем, что вступают в кимическое взаимодействие с жидким стеклом, выпускаем м по ГОСТ 13078-67. З

Электроды с покрытием КПИ имеют повышенную склонность к образованию пор и низкую прочность электродного покрытия при повышении температуры прокалки, необходимой для более пол- 35 ного удаления влаги из покрытия.

Данный сварочный электрод может быть изготовлен способом окунания и на прессе с использованием жидкого стекла по ГОСТ 13078-67,снижение со- 4g держания в покрытии компонентов с низкой температурой кипения значительно улучшает санитарно-гигиенические условия сварки, фосфорнокислый натрий трехзамещенный позволяет повысить технологическую прочность 4 электродных покрытий и совместно с бурой улучшает смачивание основного металла наплавленным. В наплавленном металле отсутствуют поры, трещины и шлаковые включения. Увеличение производительности труда достигается в гроцессе аварки за счет снижения времени на очистку поверхности наплавленного металла от шлака в 3-6 раз.

Механические свойства металла, наплавленного данными сварочными электродами, следующие:

Ь, = 288-360 МПа ьд= 164 †1 Мпа

<У = 28 -38 4Ъ.

Состав электродного покрытия для сварки оловянистых бронз, содержащий криолит, хлористый натрий, древесный уголь, плавиковый шпат, мрамор, фтористый натрий, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения сварочно-технологическ;,х свойств, он дополнительно содержит натрий фосфорнокислый трехзамещенный и буру, при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Хлористый натрий 0 5 3

Древесный уголь 2-4

Плавиковый шпат 5-15

Мрамор 5-15

Фтористый натрий 10-15

Натрий фосфорнокислый трехзамещенный

Бура

Криолит

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 282555, кл В 23 К 35/365, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 450674, кл. В 23 К 35/365, 1973 (прототип).