Состав электродного покрытия

 

Р, ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

<>ii 782974

Союз Сов етскйх

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 290179 (21) 2719086/25-27 (51)М с присоединением заявки № (23) Приоритет

В 23 К 35/365

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 30,1180. бюллетень ¹ 44 (53) УДК 621. 791. ,042; 4 (088. 8) Дата опубликования описания 301180 (72) Авторы .изобретения

Е. И. Егоров и A Ã. Меркулов

Новос ибнрский инженерно-строительный институт им. В.В. Куйбышева (71) Заявитель (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение относится к сварке, а именно к составам электродных покрытий, применяемых преимущественно для сварки легированных сталей.

В производстве злектродбв известны покрытия для сварки легированных сталей, содержащие мрамор, плавиковый шпат, рутиловый концентрат, целлюлозу, а в качестве легирующих и раскисляющих компонентов ферросилиций, форромарганец ферротитан, например, покрытие 11 содержащее следующие СкомпонентЫ, вес.Ъг

Мрамор, 40-45

Плавиковый шпат 20-25 15

Ферромарганец 4-6

Ферротитан 6-12

Никель 4-8

Ф

Хром 3-6

Ферромолибден 1-3 . 20

Феррованадий 0,5-2,0

Алюминий 1-3

Рутиловый концентрат 5-10 °

Недостатком известного электродного покрытия является склонность металла шва к образованию трещин.

Наиболее близким по составу к изобретению является электродное пок- 30

2 рытие (2J, содержащее следующие ком. поненты, вес.Ъ:

Мрамор 15-50 .Магнезит 15-50

Плавиковый шпат : 2-50

Ферромарганец 0-60

Ферротитан 0-60

Ферросилиций 0-60

Хром 0-60

Никель 0-6

Алюминий 0-15

Железный порошок 0-60 .

Недостатком этого и других основных фтористо-кальциевых покрытий является недостаточная вязкость образующихся при сварке шлаков, ввиду чего жидкий металл плохо защищается от взаимодействия с воздухом (особенно при сварке удлиненной дугой, когда одновременно ухудшается и газовая защита) и в сварных швах возможно увеличение пористости и содержания азота.

Недостаточная вязкость шлаков известных покрытий при значительном содержанйи в них железного порошка затрудняет формирование горизонтальных, вертикальных и потолочных швов, а при выполнении угловых, нахлесточных и тавровых соединений приводит

782974 к разномерности катетов, появлению наплывов на горизонтальных и подрезов на вертикальных плоскостях.

Еще одним недостатком известных фтористо-кальциевых покрытий для .сварки легированных сталей является повыШенная чувствительность к обра;зованию пор при увлажнении покрытия, :,а также при наличии влаги и ржавчи(ны на свариваемом металле. Известные электродные покрытия не технологичны при изготовлении элек- о тродов, хранении, транспортировке и сварке. Дело в том, что порошки ферросплавов, хрома никеля, железа и алюминия, входящие в их состав, способны активно взаимодействовать с жидким 15 стеклом при изготовлении электродов углекйслым газом, выделяющимся в результате диссоциации карбонатов, кислородом воздуха при нагреве покрытия и сварке. По этой причине ухудшаются технологические свойства покрытия из-за появления в нем пузырьков, пор, уменьшения прочности и сцепления обмазки со стержнем электрода.

Цель изобретения — повышение сварочно-технологических свойств элект-, родов.

Содержание составов, вес. В

Компоненты

II группа

) )з!4

I группа

1 2 3 4 5 1 5

Мрамор

) ) 44 r l 40 1 36 с1

32,1 28 43,7 39,9 36,1 32,3 28,5

Плавиковый шпат

16,5 15,5 14,5 13,5 12,5 16,5 15,5 14,5 13,5 12,5

Рутилоный концентрат б . 6 б

6 6 6

3 3 3

2 2 2 с

Ферросилиций

Ферромарганец

1,5 2 2,5 3

2,25 2,5 2,75 3

2,5 3 3 5 4

1,25 1,5 1,75 2

1,5 2 2,5 3

2 1

Ферротитан,2,5 2,5

2 5 2

Хром

Никель

3 3 2

3 3 3

1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1

2 2 2

Алюминий

2 2 1

10 15 . 20 25 30 20 20 20 20 20

ЖеЛезный порошок

Магнезит

Зола

2 3 4

2 . 1 1

5 4 3

Пассивируюцая и гидрофобизирующая добавка (ПГД) 2,1 2,1 2,1 2,1 2, 1 1,8 2,1 2,1 2,7 3,0 плавикового шпата и мрамора. С увеличением содержания железного порош65 .ка в них возрастала величина отноИеЭпектродные покрытия группы 1 от†-личалиСь"друг от друга содержайием железного порошка, магнезита, эолы, Для этого известное электродное покрытие, дополнительно содержит магнезит, эолу, а также пассивирующую и гидрофобизирующую добавку (ПГД), состоящую из полиметилсиликоната натрия и полиэтилсилоксанового масла, при следующих соотношениях ингредиентов, вес.%:

Плавиковый шпат 11-18

Рутиловый концентрат 5-8

Ферросилиций 2-4

Ферромарганец 1-3

Ферротитан 2-3

Хром 2-4

Никель 1-2

Алюминий 1-3

Железный порошок 10-30

Магнезит 2-6

Эола 1-5

Полиметилсиликонат натрия 1,5-2,5

Полиэтилсилоксановое масло 0,3-0,5

Мрамор Остальное .

Для определения оптимального состава предложенного покрытия исследованы две группы электродных покрытий (табл.l) °

Таблица l:

322,5 3 35 4

5 б 2 3 4 .5 б

782974

Покрытие, состав, вес.Ъ

Характеристика покрытия

I группы II группы

Известное

Содержание железного порошка, до 30

10 -30

Влагостойкость

Вполне удовлетворительная

Плохая

Возрастает при увеличении добавки .ПГД

Технологичность покрытия при испытании в про цессе сварки, на истирание и удар

Удовлетворительная, улучшается при увеличении отношейия магнезита" к золе

Недостаточная, особенно прн высоком содержании - железного порошка

Пористость и содержание газов в нап;лавленном металле:

h) при сварке удли-. ненной дугой а) заметное увели= ,чение пористости " и содержания азота а) поры отсутствуют, содержание азота в. пределах нормы б).незначительное увеличение пористости и содержания водорода . б) большое увеличение пористости и содержания водорода б) при увлажнении покрытия

Стекание жидкого металла, образование наплывов и подрезов,— различие катетов уггор 9 т. гор

0,5 и более - 0,25-0,40

0,32

Коэффициент наплавки

r/A.÷àñ

9-13

11,5-15,1

14,2

Механические свойства сварных соединений: предел прочности, кг/мм 2

63,8

58,2

53,8 предел текучести, кг/мм з .

53,0

47, 1.

45,6 ния магнезита к эоле (от 0,4 до ба 1 I вес.Ъ, а отношение магнезита к при одном и том же суммарном количест- . золе изменялось от 1,2 до 2,0. Одве этих компонентов. Содержание фер- новременно с увеличением суммарного росплавов, раскислителей и добавки содержания ферросплавов, раскислиПГД в покрытиях этой группы не изме- телей и золы в покрытии увеличиванялось. лось количество вводимой пассивируюНаоборот, покрытия группы 2 содер- щей. и гидрофобизирующей добавки от

5 жали одно и то же количество железно- 1,8 до 3 вес.Ф. го порошка (20 вес.%) и отличались Результаты исследования указанных друг от друга уже содержанием ферро- электродных покрытий при сварке низ" сплавов, раскислителей, магнезита, колегированной стали марки 10ХСНД золы, мрамора и плавикового шпата. при силе тока 250 А, диаметре электОбщее содержание магнезита и золы в рода 5 мм (проволока сварочная марэтих покрытиях возрастало от 3 до ки Св-08A) приведены в табл.2.

Таблица 2 .Сравнительные характеристики электродных покрытий и сварных швов

782974

Формула изобретения

Составитель Н. Козловская

Редактор Г. Улыбина Техред Т.Маточка Корректор Г. Hasaposa

Заказ 8434/1) 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

При сварке ниэколегированной ста. ли марки 1ОХСНД предложенный состав электродного покрытия позволяет получить лучшее сочетание технологических свойств покрытия, производительности электродов и качества сварных швов.

Оптимальный состав предлагаемого электродного покрытия соответствует покрытию 3 в табл.1, т.е. следующему соотношению компонентов, вес.%:

Мрамор . . 36,1

Плавиковый шпат 14,5

Рутиловый концентрат 6,0

Ферросилиций 3,0

Ферромарганец 2,0

Ферротитан 2,5

Хром 3,0

Никель 1.,5

Алюминий г,а

Железный порошок 20,0

Магнезит 4,0

Зола 3,0

Полиметилсиликонат натрия 2,0

Полиэтилсилоксановое масло 0,4

Технология изготовления данного -покрытия не изменяется по сравнению с технологией изготовления известных, покрытий. В то же время включение в его состав магнезита (при использовании боя некоторых сортов огнеупорного магнезитового кирпича древесной или каменноугольной золы делает покрытие более. экономичным.

Состав электродного покрытия преимущественно для сварки легированных сталей, содержащий мрамор, плавиковый шпат, рутиловый концентрат, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан, хром, никель, алюминий, желеэный порошок к магнезит о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения сварочно-технологических свойств электродов, он дополнительно содержит золу, полиметилсиликонат натрия и полиэтилсилоксановое масло, при следующем соотношейии компонентов, вес.%г

15, Плавиковый шпат 11-18

Рутиловый концентрат 5-8

Ферромарганец 1-3

Ферросилиций 2-4

2О Ферротитан 2-3

Хром 2-4

Никель 1-2

Алюминий 1-3

Железный порошок 10-30

Магнезит 2-6

Зола 1-5

Полиметилсиликонат натрия 1,5-2,5

Полиэтилсилоксановое масло 0,3-0,5

30 Мрамор Остальное, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 447236, кл. В 23 К 35/365.

35 2. Патент Великобритании, кл. В 3 R 1965 (прототип).