Состав порошковой проволоки для сварки меди

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 16. 11.78 (21) 2684513/25-27 (51)М с присоединением заявки Йо— (23) Приоритет

В 23 К 35/368

Государствеииый комитет

СССР ио делам изобретеиий и открытий

Опубликовано 301080, Бюллетень М 40

Дата опубликования описания 30.1080 (5З> УДК 621. 79.75..04(088.8) (72) Авторы изобретения

A.È.Öâåòêoâ, В.М.Карпенко и В.Н.Лукашев (71) Заявитель

Храматорский индустриальный институт (54 ) СПОСОБ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ

ДЛЧ СВАР КИ МЕДИ

Изобретение относится к составам порошковой проволоки, преимущественно для сварки меди со сталью открытой дугой.

Известна порошковая проволока для 5 сварки меди 11), состоящая иэ стальной оболочки и порошкообраэной шихты, содержащей ферромарганец, ферросилиций, плавиковый шпат, кремнефтористый натрий, ферротитан, алюминий, 10 цирконий и медь при следующем соотношении компонентов шихты, вес.Ъ:

Ферромарганец 0,4-0,7

Ферросилиций 2-2,55

Плавиковый шпат 6-9 15

Кремнефтористый натрий 2,5-3,9

Ферротитан 1,9-2,4

Алюминий 23-31

Цирконий 0,6-0,95 20

Медь 15-18

Стальная оболочка Остальное.

Нел..статком известной порошковой

:-роволоки является невозможность сварки меди со сталью. Сварные швы, 25 выполненные этой проволокой, склонны к образованию трещин вследствие высокого содержания в шве железа.

Внешний вид швов не всегда удовлетворяет требованиям, предъявляемым к 30

2 конструкциям. Требуется их дополнительная зачистка, сварные соединения имеют высокую прочность и склонны к хрупкому разрушению.

Известна также порошковая проволока (2), состоящая из медной оболочки и порошкообразной шихты,содержащей плавиковый шпат, кремнефтористый натрий, ферромарганец, ферросилиций, цирконий и графит серебристый при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Плавиковый шпат 14-19 .Кремнефтористый натрий 15-21

Ферромарганец 2-4

Ферросилиций 4-8

Цирконий 0,8-1,4

Графит серебристый 13-17

Оболочка Остальное .

Эта проволока не позволяет получить качественные сварные соединения в широком диапазоне режимов сварки.

Значительное разбрызгивание при нарушении стабильности режима процесса сварки ухудшает товарный вид сварных соединений, требует дополнительной технологической операции по зачистке. При нарушении требований к подготовке кромок под сварку в металл

774874 шва переходит кислород, который изза отсутствия в достаточном количестве активных раскислителей приводит к образованию трещин. Высокое содержа- ние в шихте фторидных соединений вызывает при сварке обильное выделение токсичных газов, что ухудшает санитарно-гигиенические условия работы сварщиков.

Целью изобретения является улучшение санитарно-гигиенических характе- )g ристик и сварочно-технологических свойств проволоки в широких диапазонах режимов сварки.

Поставленная цель достигается тем, что в состав шихты порошковой проволоки, состоящей из плавикового шпата, кремнефтористого натрия, ферромарганца, ферросилиция, циркония и графита серебристого, дополнительно введены железный порошок и алюминий, а содержание кремнефтористого натрия уменьшено до 8,0-12,0% при следующем соотношении остальных компонентов, вес.Ъ:

Плавйковый шпат 14,0-19,0

Ферромарганец 0,8-1,2

Ферросилиций 3,0-5,0

Цирконий 0,9-1,1

Графит серебристый 13,0-17,0

Алюмин ий 3,0-6,0

Железный порошок 38,0-46,0

Медная оболочка Остальное.

Введение в состав шихты железного порошка обеспечивает равномерность расплавления оболочки и сердечника за счет увеличения токопроводящей способности шихты. Повышается производительность процесса сварки за счет увеличения коэффициента наплавки.

Алюминий, как активный раскислитель, предотвращает образование в процессе кристаллизации металла шва легкоплавкой звтектики типа Си-Cu О по границам зерен и тем самым способствует повышению стойкости металла шва против образования трещин.

Кроме тоro, железо и алюминий выполн яют роль модификаторов . Tyro ïëà вкие частицы лелеэа и алюминия являются дополнительными центрами кристаллизации, которые способствуют иэмельчению первичного зерна и тем самым улучшают механические свойства металла шва. Увеличение металлической составляющей шихты улучшает стабильность процесса сварки в более широких диапазонах режимов, обеспечивает хорошее формирование шва.

Уменьшение в шихте кремнефтористых соединений без снижения защитных свойств на стойкость к порообразованию позволит уменьшить выделение ток- бО сичных газов и тем самым улучшить санитарно-гигиенические условия работы сварщиков.

Ниже приведены три состава предлагаемой проволоки.

Натрий к ремнефтористый 8,0 10,0 12,0

Плавиковый шпат 14,0 16,0 19,0

Ферромарганец 0,8 1,0 1,2

Ферросилиций 3,0 4,0 5,0

Цирконий

0,9 1,0 1,1

Графит серебристый 13,0 15,0 17,0

3,0

6,0

4,5

Алюминий

Железный порошок

38,0 42,0 46,0

Медная оболочка

Осталь-Осталь-Остальное ное ное.

Для изготовления проволоки применяли медную ленту марки M 1 размером

0,8х15 мм. Изготовленными проволоками производили сварку пластин иэ стали

Ст.3 и меди М 1 толщиной 6-10 мм.Во всех случаях наблюдали стабильное горение дуги, умеренное разбрызгивание электродного металла, хорошее формирование наплавленного валика.

О свойствах металла шва судили по результатам механических испытаний: предел прочности 25-30 кг/мм; ударная вязкость при температуре

2 0 С 7-9 кгм/см, относительное удлинение 22-26%.

Сварку выполняли на постоянном токе обратной полярности на автомате

ABC от выпрямителя ВС-600 на режиме: ток дуги 250-350 А; напряжение дуги

22-30 В; скорость сварки 17 м/ч, вылет электрода 30 мм. Кроме того, были проведены сравнительные испытания.

Для сварки использовали пластины иэ меди М 1 и стали Ст.З размером

8»150х250 мм. В диапазоне укаэанных режимов производили сварку известной порошковой проволокой и предложенной проволоки.

В результате испытаний технологических свойств установлено, что предлагаемая проволока обеспечивает более высокий коэффициент наплавки, низкий коэффициент потерь при разбрызгивании.

Предлагаемая проволока обеспечивает стабильное горение дуги и хорошее формирование на режимах:Эсь = 260320 А, Од 22-28 В.

Основные результаты испытаний приведены в таблице.

Таким образом, использование предлагаемой порошковой проволоки улучшает качество металла шва,; F>: ÿ ò

774874

Сварочно-технологические свойства проволоки

Состав

Коэффициент на- плавки, r/À ч

17-17,5

15-16

16-17

14-15

Потери на разбрызгивание,З

14-15

12-13

12-14

17-18,Стабильность горения дуги в диапазоне указанных режимов:

1д „А

04, В

Устойчивое при

Устойчивое при

Устойчивое при

Устойчивое при

260-320

22-26

260-320

22-28

260-320

22-28

280-3fO

24 -26

Формиро в ан ие шва

Удовлетвори- Хорошее. тельное. Шлак Шов гладкий с не полностью плавным перепокрывает шов.ходом.

Удовлетворительное. Валик шва более высокий, шлак покрывает шов неравномерно, Хорошее.

Появляется чешуйчатость.

Выделение HF (допустимая концентрация)

Q.,5 мг/м

0,45

0,42

0,35

0,38

14,0-19, 0

8,0-12,0

0,8-1,2

3,0-5,0

0,9-1,1

13,0-17,0

38,0-46,0

3,0-6,0

Остальное

Составитель Т.Арест

Редактор Н.Суханова Техред М.Кузьма Корректор Р.Макаренко

Заказ 7616/19 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.Óæãîðîä, ул.Проектная,4 стойкость его к трещинообразованию, снижает затраты на зачистку деталей после сварки, улучшает товарный вид

Формула изобретения

Состав порошковой проволоки для 35 сварки меди, преимущественно со сталью, состоящий из медной оболочки и порошкообразной шихты, содержащий плавиковый шпат, кремнефтористый натрий, ферромарганец, ферросилиций, щ цирконий и графит серебристый, о тл.и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения коэффициента наплавки, а также улучшения качества металла шва и улучшения санитарно-гигиенических характеристик, дополнительно содержит железный порошок и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес.В: иэделий. Уменьшается содержание то г- сичных Фторидных соединен ий в ра бочей эонс..

Плавиковый шпат

Кремнефтористый натрий

Ферромарганец

Ферросилиций

Цирконий

Графит серебристый

Желеэный порошок

Алюминий

Медная оболочка

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 474197, кл.В 23 К 35/36, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 490608, кл.В 23 К 35/368, 1973.