Состав порошковой проволоки

 

О П И С А Н И Е,833412

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ey— (22) Заявлено 24. 01. 80 (21) 2874738/25-27 (51)М. Кл., В 23 К 35/368 с присоединением заявки %в (23) 3Ъаудлротвоииый комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

П риоритет

Опубликовано 30. 05. 81 ° Бюллетень J4 20 (53) УДК 621. 791 ° .042.3(088.8) Дата опубликования описания 30.05. 81 (72) Авторы изобретения

А.И. Цветков, М.Г. Лившиц и В.M. Карпен мк

Краматорский индустриальный институт (71) Заявитель (54) СОСТАВ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к сварке, в частности к составу порошковой проволоки.

Известны различные порошковые проволоки, например, состав 1,,состоящий из малоуглеродистой стальной оболочки и шихты, содержащий следующие компоненты, вес. 7:

Окись кальция 1,5-2,5

Плавиковый шпат 5-8

Рутиловый концентрат 4,8-7,5

Ферротитан 1,5-2,5

Алюминий 1,6-2,4

Ферромарганец 1,-1,5

Кремний 0,4-0,7

Железный порошок . 15-20

Малоуглеродистая сталь оболочки Остальное.

Однако металл шва полученный известйой порошковой проволоки обладает недостаточной пластичностью.

Наиболее близкой по,составу является порошковая:проволока f2), содержащая следующие компоненты, вес. 7:

Ферромарганец 0,4-0,7

Ферросилиций - 2,0-2,55

Плавиковый шпат 6,0-9,0

Кремнефтористый натрий 2,5-3,9

Ферротитан

Алюминий 23,0-31,0

Цирконий 0,6-0 95

Медный порошок 15-18,0

Малоуглеродистая сталь оболочки Остальное.

Указанная проволока не позволяет добиться стабильного качества сварных соединений. Значительное содержание алюминия приводит к образованию в большом количетсве свободной окиси алюминия Л ОЗ, не связанной в комплексные соединения. Окисел

А О, имея пластинчатую форму, снижает пластические свойства и ударную вязкость металла шва. Неудовлетворительная отделимость шлаковой корки

35

83341 затрудняет сварку многослойных швов, в значительной степени увеличивает трудоемкость сварочных работ. Недостаточная кроющая способность шлака, высокая температура плавления сердечника порошковой проволоки при-, водит к формированию грубо-чешуйчатых швов, местному повышенному содержа" нию газов в металле шва. .Цель изобретения — повышение . lo ударной вязкости металла шва и отделимости шлаковой корки.

Поставленная цель достигается тем, что в состав порошковой проволоки, состоящий из малоуглеродистой 15 стальной оболочки и шихты, содержащей плавиковый шпат, алюминий, мар- танец, ферротитан,. медный порошок и цирконий, шихта дополнительно содержит цирконовый концентрат, хлористый литий, фтористый натрий, силикокальций, а цирконий введен в виде силикоциркония, при следующем соотношении. компонентов, вес. Х:

Алюминий 2,6- 3,6

Силикоцирконий 1,0-1 8

Силикокальций 0,6-1 7

Марганец 0,7-1,2

Ферротитан 0,6-1,2

Цирконовый конзо центрат 0,8-1,5

Хлористый литий 0,4-0,7

Плавиковый шпат 3,0-5,0

Фтористый натрий 3,7-5,5

Медный порошок 12-14

Стальная оболочка Остальное

Суммарное содержание алюминия, ферротитана и силикоциркония находится в пределах 5-5,8 вес. Х.

Снижение содержание алюминия 40 в.металле шва позволяет уменьшить количество образующегося тугоплавкого окисла А8>0>, имеющего пластинчатую форму и нарушающего связи между кристаллами, в результате 45 чего понижается ударная вязкость металла шва. В то же время присутствие в сплавах меди остаточного содержания AP. в количестве до 2Х благоприятно.сказывается на пластических свойствах их. Однако необходимость комплексного применения эле2. 4 кентов-раскислителей, в том числе циркония и титана, способствующих упрочнению наплавленного металла, требует ограничения их суммарного содержания в составе шихты проволоки от 5,0 до 5,8Х.

Для получения металла шва в достаточной степени раскисленного в условиях меньшего содержания алюминия в состав шихты введен весьма активный раскислитель — кальций (в виде силикокальция). Кроме того, кальций является хорошим модификатором образующегося сплава.

Введение в состав шихты порошковой проволоки марганца в виде марган-" ца металлического (а не ферросплава) обусловлено необходимостью снижения содержания железа, углерода и других примесей в наплавленном металле.

Для уменьшения насыщения металла шва водородом усилена газошлаковая защита при сварке путем введения в сплав шихты порошковой проволоки фтористого натрия, хлористого лития и цирконового концентрата. Замена. в образующемся шлаке значительной части А8 О íà Zr0@. являющегося основной составляющей цирконового концентрата,- также снижает содержание кислорода в металле шва, улучшает кроющую способность шлака и его отде-. лимость.

Введение фтористого натрия усиливает газовую защиту расплавленного металла и одновременно повышает стабильность горения дуги. Хлористый литий, имеющий низкую температуру плавления, снижает температуру плавления сердечника порошковой проволоки, .в результате чего повышается об-. щая стабильность процесса. Кроме того, хлористый литий улучшает смачиваемость поверхности меди расплавленным .металлом, в результате чего исключается образование подрезов и наплавов, т.е. улучшается формирование шва.

В таблице предлагаются три состава порошковой проволоки. Для изготовления проволоки применяется лента из стали 08КП размером 0,5 15 мм.

833412

3,6

2,6 3,1

Апюминий

0,6

1,2

1,7

Силикокальций

Марганец

Ферротитан

1,2

0,7 0,95

0,6 0,85

1,8 1,4

1,2

Силикоцирконий

1,0,1,5

08 1 15 0,4

Литий хлористый

0,7 0,5

3,0 3,8

5,0

Плавиковый шпат

5,5 4,6 о

14 13

3,7

Натрий фтористый

Медный порошок

Осталь- Остальное ное

ОстальСтальная оболочка ное

3,0-5,0 2,6-.3,6

0,7-1,2

0,6-1,2

12-14! -1,8

0,8-1,5

0,4-0,7

3,7-5,5

0,6-1,7

Остальное

Цироконовый концентрат

Опытными проволоками сваривают пластины из меди марки Ml толщиной

8 мм. Режим сварки: ток дуги 320350 А, напряжение дуги 26-28 В. Процесс сварки протекает стабильно с малым разбрызгиванием шов формируетЭ

35 ся хорошо с плавным переходом от основного к наплавленному металлу, шлак покрывает равномерным слоем полностью всю поверхность шва и удаляется хорошо. О свойствах металла шва судят по результатам механических испытаний: предел прочности

44-48 кг/мм ; ударная вязкость при температуре 20 С, 8-10 кг/см относительное удлинение 23-27Х.

Предлагаемая порошковая проволока обладает такими технико-эконо0 мическими показателями, которые позволяют улучшить сварочно-технологические свойства за счет повышения стабильности горения дуги, а также ,кроющую способность шлака и его бтделимость, повысить качество сварных соединений за счет уменьшения газонасыщенности металла шва и ударную вязкость металла шва. Кроме того, обеспечивается более равномерное плавление сердечника порошковой проволоки.

Формула изобретения

l. Состав порошковой проволоки, состоящий из малоуглеродистой стальной оболочки и шихты, содержащей ппавиковый шпат, алюминий, марганец, ферротитан, медный порошок и цирконий, отличающийся тем, что, с целью повышения ударной вязкости металла шва и отделимости шлаковой корки, шихта дополнительно содержит цирконовый концентрат, хлористый литий, фтористый натрий, силикокальций, а цирконий введен в виде силикоциркония. при следующем соотношении компонентов, вес. X:

Плавиковый шпат

Алюминий

Марганец

Ферротитан

Медный порошок

Силикоцирконий

Цирконовый концентрат

Хлористый литий

Фтористый натрий

Силикокальций

Малоуглеродистая сталь оболочки

2. Состав по п. 1, отлич а ю щ и. Й с я тем, что, суммарное содержание алюминия, ферротитана и силикоциркония находится в пределах 5-5,8 вес. .

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

833412

1. -Авторское свидетельство СССР

N 505546, кл. В 23 К 35/36, 15.04.74.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 477197, кл. В 23 К 35/36, 28.05.73 (прототип).

Составитель Н. Козловская

Редактор Е. Папп ТехредЖ.Кастелевич . корректорГ.Решетник

Заказ 3865/12 Тираж 1143 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москвад Ж-35 Раушская наб.д g. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4