Состав электродного покрытия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

CoIo3 Colo TcKNx

Социалистические

Респубпин >833407 (61 ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 28.09.7 9 (2E ) 2823357/25-27 с нрисоединеиием заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30,05.81. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описаиии30.05.81 (5! )М. Кл.

В 23 К 35/365 рнеу««ретненьй квинтет сес не «в«ем неееретеннй и еткрытнй (53) УЯК621.791, ° 042.4 (088.8 ) Ф.Н.Терский, В.И.Левченков, Г.Г.Юрин, Е,В,Соколов, И.БЛужанскийs

Л.И.Манто, В.В Дедьякович, М.Д.Гусарова, Л.Н.Шелест и С.Г.Смирнов (72) Авторы изобретения . Всесоюзный научно-исследовательский институт л йного машиностроения, литейной технологии и автома литейно о :;, производства, Московский опытный сварочный завод фосянооетровский электродный завод и Государственный ордена Октябрьской

Ревоптоции научно-исследовательский и проектный ститут кометаллической Ф мышленности Г предмет" (7!) Заивителте (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ

Изобретение. относится к . сварке, в частности к составу электродного покрытия, применяемого преимущественно для сварки чугуна.

Известно электродное покрытие для сварки чугуна (lj, содержащее следующие н компоненты, вес.%:

Полевой шлат . 13-18

Плавиковый шпат 10-15

Ферромарганец 5-8

Ферросилиций 1-б

Железный порошок 27-33

Никель 4-6

Гематит Остальное

Однако, из-эа высокого окнслительного потенциала системы покрытия данного электрода и отсутствия более активных, чем Марганец и кремний, раскислителей показатели по плотности металла шва получаются нестабильными. Кроме того, иэ- ® эа отсутствия модификаторов наплавленный металл имеет грубую структуру, снижающую пластичность наплавленного металла..Наиболее близким по составу к предлагаемому является электродное покрытие

12), содержащее следующие компоненты, вес.Ж:

Мрамор 18-47

Плавиковый шйат 7-11

Ферромарганец 5-18

Никель До 25.

Медный порошок . 2-13

Же лезны и порошок Остальное

Недостатком этого состава покрытия является то, что металл шва обладает недостаточной пластичностью и недостаточными сварочно-технологическими свойствами.

llemü изобретения - повышение пластичности металла шва и улучшения свароч но-технологических свойств электрода.

Поставленная цель достигается тем,; что в состав покрытия дополнительно входят ферробор, по крайней мере, один иэ редкоземельных металлов и тетраалюминат щелочноэемельного металла, aps следук>- щем соотношении компонентов, весЛ:

833 407

25 Введение мрамора позволяет снизить окислительный потенциал покрытия, что дает возможность ввести болед сильные рвскислители, модификаторы, увеличить их переход в сварочную ванну, и, тем самым, 30 повысить рвскисление и рафинирование ме» талла на стадии ванны. Кроме того повышается надежность защиты металла ванны от атмосферы воздуха эв счет газовыделения при разложении мрамора в зоне дуги.

35 В таблице представлены состав и свойзтва электрода, соцержащего в качестве тетраалюмината щелочноземельного элемента тетраалюминвт бария.

Характеристика покрытия

Номер покрытия

2 3

1. Состав покрытия

Плавиковый шлат

28

22

Мрамор

28

22

Ферромарганец

Редкоземельный металл

1

Никелевый порошок

Тетрва люми лат бария

0,2

0,5

Мрамор 22-28

Ппввиковый шпат 22-28

Никель 1 ()

Фебробор 3-5

По крайней мере один

5 из редкоземельных металлов Ое5»8

Тетраалюминат щелочного металла 0,5-8

Железный порошок Остальное 10

В качестве тетрвалюмината щелочного металла введен тетраалюминат стронция.

В качестве тетравлюмината щелочного металла введен тетраалюминат бария. .гетраалюминвт стронция (А Р 5v ) 15 содержит 55% стро щия. Тетраалюминат бария (A04 Ва) содержит 55L бария. Ферробор ГОСТ 14848-69.Редкоземельный металл марок МР-1,МР 2 и СИИТМИШ.

Введение редкоземельных металлов 20 позволяет устранить порообразование зв счет более полного раскисления металла шва на стадии ванны и тем самым, повысить плотность металла шва.

Редкоземельные металлы обладают большим сродством к кислороду, чем марганец; кремний. Поэтому введение редкоземельных металлов приводит к рафинированию и цегаэации металла сварочной ванны, что резко повышает стойкость металла шва против образования пор.

Комплексное модифицирование наплввленного металла редкоземельными металлами и бором позволяет измельчить зерно, получить- структуру с равномерно распределенными точечными неметаллическими включениями и исключить их выделение по границам первичных зерен, тем

4 самым, повысить пластичность металла шва. Кроме того, присутствие бора повышает фпюсущие свойства расплавленного металла, улучшает смачиввемость поверхности чугуна и увеличивает жидкотекучесть металла ванны. Это ведет к упучшени ю сварочно-технологических свойств электрода.

Введение тетраалюминатв щелочноземельного элемента (стронция, бария) повышает устойчивость дугового разряда, придает дуге эластичность и снижает разбрызгивание металла. Совместное цействие тетрвалюмината щелочно-земе пьного элемента и бора создает благоприятные условия для визуального наблюдения эа сварочной ванной.

Сварочная ванна становится визуально хорошо обозрима, шлак не мешает оперированию электродом, покрывает всю поверхность валика равномерной коркой, что способствует его хорошей отделимости от металла швв.

833407

Продопжение таблнны

Номер покрытия

0,1

Ферробор

Железный порошок

25

36,9

30 отсутствуют отсутствуют отсутствуют отсутствуют имеются

37

31 отсутствуют отсутствуют отсутствуют отсутствуют отсутствуют отсутствуют отсутствуют отсутствуют отсутствуют имеются неудовлетворительное хорошее

Горение дуги хорошее хорошее хорошее хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая

Смачиваемость хорошее хорошее хорошее неудовле- хорошее творительная имеется отсутствует отсутствует отсутствует отсутствует

Разбрызгивание хорошая . хорошая неудовпетворительная хорошая хорошая хорошая хорошая хорошая

Формирование шва хорошее хорошее хорошее удовлетво- хорошее рительное

II. Характеристика металла шва

Ппотность (нали- чие пор) Относительное удпи кение

Трещины в жест-, ком контуре

Напичие шлаковых включений!

11. Сварочно-технологические свойства

Внешняя обозримость ванны

Жидкотекучесть расплавленного металла поверхности чугуна

Проведение шлака в расплавленном состоянии

Кроюшая способность шлака

Отделяемость шпака у дов летворительная удовлетворительная удовлетворительная удовпетворительная хорошая х орошая неудов летворитепь« ная

833407

Эпектрод с предлагаемым покрытием збпадает в сравнении с известным элекiponoM цучшими раскиспяюшнмн и модифицирующими свойствами, что обеспечивает получение плотного металла шва, беэ пор и шлаковых включений.. Кроме того, наппавпенный металл имеет мелкозернистую структуру с равномерно распределенными неметаппическимн включениями, распопагающимнса внутри зерна, в результате q0 чего повышается пластичность металла шва.

Электрод с предлагаемым покрытием обладает более высокими сварочнотехно погнческими свойствами. Сварочная ду- И га устойчивы, горит мягко, разбрызгивание металла практически отсутствует.

Сварочная ванна значительно лучше обозрима, шпак совершенно не мешает вести процесс, располагается равномерно и по- 20 крывает вс1о поверхность валика.

При уменьшении содержання редкоэемепьных металллов модифицирукяпий и дегазируимций эффекты ослабевают: окислы ме» ди и неметаллические включении распреде 25 паютса неравномерно, скацпиваясь по границам верею в виде гнезд, и теряют ком цактность формы. Это . ведет к снижению пластичности металла шва. Неполное рас киспение и дегазация на стадии ванные 30 приводят к появлению скрытых пор.

Увепичение содержания редкоземельных металлов ведет к ухудшению отдела емости шлака и впечет за собой попадание крупных шлаковых вкшочений в направ .у5 ленный метапп. Увепичивается трудоем кость процесса сварки.

Снижение содержания ферробора приводит к снижению фпюсукзцих свойств и жндкотекучести распиавпенного металла, что 40 ухудшает сппавпяемость и формирование метапца шва, кроме того, структура ста1 новитса более крупнозернистой.

Снижение содержания редкоземельных металлов и ферробора .(состав 2), кроме 45

toro, приводит к укрупнению зерна, что также приводит к снижению пластичности металла шва. Увеличение . содержания ферробора резко повышает жндкотекучесть шпака, 50 и, тем самым, ограничивает оперирование электродом, что осложняет ведение про цесса сварки. Крокмцая способность шлака

:ухудшается.

При уменьшении содержання тетраапю мината шелочного металла резко снижается устойчивость горения дуги, увеннчивается разбрызгивание. Кроме того, набпю дение as ведением процесса становитса затруднительным, зеркало ванны плохо обозримо. Шлак беспорядочно перемешаеься, затекая на края и препятствуя сплав пению с основным .металлом. Ограничи вается оперирование электродом.

Увеличение содержания тетраацюмината щепсчного металла приводит к поавпе нию поверхностных пор и ухудшает отдепяемость шпака.

Снижение содержания мрамора ухудша ет как газовую, так и шлаковую защиту метаппа шва, в резуцьтате чего появпаюъся мелкие поры и ухудшаются сварочнотехнологические свойства электродов, Увеличение содержаниа;, мрамора по вышает окиспитепьный потенциап покры тия, что приводит к недостаточному рас- киспению металла нв стадии ванны и вызывает поры; кроме того,.ухудшаются сва рочно-технологические свойства.

Таким образом, введение в состав электродного покрытия редкоземельных метал лов, ферробора и тетраапюмината щелочно-еемепьного эпемента в оптимальных количествах за счет раскнспяющего, модифицирующего и повышающего сварочнотехнопогические свойства действия обеспечивает получение метапиа шва без пор с высокими ппастнческимк свойствами.

Придание метагщу шва указанных свойств расширяет область сварки чугуна беэ подогрева.

Формула изобретения

Мрамор

Ппавиковый шлат

Ферромарганец .Никепь

Ферробор

По крайней мере один из редкоземельных метаплов

22 28

22 28

1-6

3-5

0,1-8

0 5-13

1. Состав электродного покрытая,. преимущественно дпя сварки чугуна, содержащнй мрамор, ппавиковый шпат, ферромарганец, ннкепь и железный порошок, о т п и ч а ю шийся тем, что, с цепью повышения ппастичностн метаппа шва и улуч-. шения сварочно-технопогнческих свойств электрода, он допопнитепьно содержит фер робор, по крайней мере, один нз редкоземельных металлов и тетраапюминат шепочнозе» мепьного металла при спедующем соотношении, вес.%:

10 мината щелочного металла взят тетраалкьтинат бария.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ж 332983, кл. В 23 К 35/365

16. 04. 7 О.

2. Заявка Великобритании Ж 1385121, кл. В ЗЦ, 26.02.75 (прототип).

9 833407

Тетраалюминат щелочного металла 0,5-8

Железный порошок Остальное

2. Состав по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что в качестве тетраалюмината щелочного металла взят тетраалюминат стронция.:

3. Состав по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что в качестве тетраалюСоставитель Н. Козловская

Редактор С. Шевченко Техред )К. Кастепевич Корректор В. Бутяга

Заказ 3865/12 Тираж 1148 Йодписное

ВНИИПИ 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