Сварочный электрод

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

5(59 В 23 К 35 365 (21) 3237602/25-27 (22) 27,01.81 (46) 15.06.84. Бюл. К 22 (72) К.А.Ющенко, Л.С.Захаров, Н,И.Пинчук и В.Н.Липодаев (71) Ордена Ленина и ордена Трудового

Красного Знамени институт электросварки им.Е.О.Патона (53) 621.791.042.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 182814, кл. В 23 К 35/365, 1965.

2. Авторское свидетельство СССР

11 593870, кл. В 23 К 35/365, 1976 (прототип). (54)(57) 1. СВАРОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОД, состоящий из высоколегированного стального стержня и покрытия, содержащего плавиковый шпат, карбонат металла, рутил и хром, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью улучшения сварочно-технологических

„„SU„„942336 свойств, покрытие дополнительно содержит пиролюзит и мусковит, а в качестве карбоната металла содержит мрамор при следующем соотношении компонентов, вес.Х:

Мрамор 5-7

Рутил 18-22

Хром - 1-10

Пиролюзит 1-10

Мусковит 4-6

Плавиковый шлат Остальное

2. Электрод по п. 1, о т л и ч аю шийся тем, что высоколегированный стержень содержит следующие компоненты, вес. Х:

Углерод 0,02-0, 12

Марганец 0,5-2

Кремний 2-3

Храм 23-26

Никель 18-22

Бор 0,5-0,8

Железо Остальное

942336

45

Изобретение относится .к области сварки, в частности к сварочным материалам, а именно к сварочному электроду.

Известен сварочный электрод, состоящий из высоколегированного стального стержня и покрытия, содержащего следующие компоненты, вес. %:

Мрамор 31

Плациковый шпат 27 1О

Алюминий 1,5

Ферросилиций 14

Марганец 6,5

Ферробор 12 }

Домолит 8 15

Недостатком данного электрода является низкая экономичность, неудовлетворительная технологичность при изготовлении и невысокие сварочнотехнологические свойства.

Низкая экономичность электрода обусловлена значительными потерями бора из-за выгорания в процессе сварки ввиду его высокого сродства к кислороду, а также в результате 25 застревания в шлаке.

Для уменьшения потерь бора на .выгорание в покрытие вводят значительное количество раскислителей (алюминий, марганец), что однако, не Зб достаточно эффективно. Коэффициент перехода бора находится в пределах

0,3-0,4.

Наиболее близким по составу является сварочный электрод (2 3, состоящий из высоколегированного стержня и покрытия, содержащего следующие компоненты. вес,%:

Криолит 6-10

Плавиковый шпат 35-40 40

Рутил 5-10

Глинозем 8-12

Магнезит 7-10

Молибден 15-20

Марганец 6-10

Хром 2-6

Однако известный электрод не обеспечивает достаточных сварочно-технологических свойств.

Целью изобретения является повышение сварочно-технологических свойств.

Цель достигается тем, что в сварочном электроде состоящем иэ высоколегированного стержня и покрытия, содержащего плавиковый шпат, карбонат металла, рутил и хром, покрытие дополнительно содержит пиролюзит и мусковит, а в качестве карбоната металла содержит мрамор при следующем соотношении компонентов, вес.7:

Мрамор 5-7

Рутил 18-22

Хром 1-10

Пиролюзит 1-10

Мусковит 4-6

Плавиковый шпат Остальное

Стержень содержит следующие компоненты, вес.%:

Углерод 0,02-0,12

Марганец 0,5-2

Кремний 2-3

Хром 23-26

Никель 18-22

Бор 0,5-0,8

Железо Остальное

Сочетание проволоки 08Х25Н20С2Р1 с выбранным составом покрытия обеспечивает получение при сварке металла шва с аустенитно-боридной структурой, стойкого против образования трещин и обладающего требуемой жаростойкостью и жаропрочностью. Содержание бора и кремния в наплавленном металле составляет соответственно 0,4-0,6 и 1,8-3,0%. Коэффициент перехода бора 0,64-0,75. Повышение коэффи-, циента перехода бора достигается как за счет использования борсодержащей проволоки, что значительно уменьшает поверхность контакта жидкого металла со шлаком и исключает возможность застревания бора в шлаке, так и благодаря снижению окислительного потенциала покрытия в результате повышенного содержания в нем плавикового шпата и ограничения содержания карбонатов (5-7%).

Введение 4-6% мусковита способствует повышению пластичности обмазочной массы при опрессовке электродов и в сочетании с выбранным соотношением остальных шлакообразующих ингредиентов обеспечивает высокие сварочно-технологические характеристики электродов.

Отсутствие в покрытии марганца предотвращает реакцию взаимодействия его с жидким стеклом, что способствует повышению пластичности обмазочной массы и устраняет вспухание покрытия, т.е. улучшаются технологические свойетва электродов.

Введение 18-22% рутила и 1-10% пиролюзита в покрытие в сочетании с выбранным соотношением остальных. шлакообразующих ингредиентов обеспечивает высокие сварочйо«технолоСоставы покрытий (вес.7) приведены в табл. 1. Коэффициент веса покрытия составляет 0,4.

Т а блица 1

112 варианта электродов

Ингредиент покрытия

Мрамор

Флюорит

Рутил

Мусковит

Хром

Пиролюзит

58

18

22!

10

I опытные варианты электродов с сердечником из проволоки марки

08Х25Н20С2Р! диаметром 3 мм (табл. 2) Для оценки технологических и сварочно-технологических характеристик электродов, а также служебных характеристик металла шва изготовлены

Таблица 2

Состав, вес.Ж по варианту

1 2

Ингредиент

0,08,0,12

0,02

Углерод

1,5

2,0

0,5

Марганец

2,0

2,6

3,0

Кремний

23,0

26,0

24,5

Хром

18 0

20,0

22,0

Никель

0,7

0,5

0,8

Бор

Остальное

Остальное

Остальное

Железо

Изготовление опытных электродов на стандартном оборудовании не вызы- вает затруднений. Обмазочная масса, t сохранявшаяся после мокрого смешивания в полиэтиленовых пакетах, остается пластичной в течение 24 ч и пригодна для опрессовки.

3 942336 4 гические свойства электродов (ста- хрома в сварочной проволоке для бильное горение дуги, хорошее форми- обеспечения требуемой жаростойкости рование металла шва, легкую отдели- металла шва. мость шлаковой корки) .

Введение 1-10Х хрома позволяет регулировать состав наплавленного металла в зависимости от содержания

942336 6

08Х25Н20С2Л толщиной 30 мм. Проведенные испытания показывают, что заявляемые электроды обладают лучшими сварочно-технологическими свойствами, чем известные электроды: большей стабильностью горения дуги, меньшим разбрызгиванием, легкой отделимостью шлаковой корки. Коэффициент перехода бора составляет 0,64-0,75

1р (табл. 3).

Таблица 3

Коэффициент. Жаростойкость перехода бора, Х при 900 С, 200 ч, ч/м2

Жаропрочность при 900 С, 100 ч, кг/мм2

¹¹- варианта электродов. по табл. 1

0,64

0,0235

0,0220

0,0228

0,75

0,68

Исследования сварных соединений показывают отсутствие трещин в металле швов и околошовной зоне. По жаростойкости и жаропрочности металл шва не уступает основному металду— стали 08Х25Н20С2Л (табл. 2) .

Применение электродов целесообразно при изготовлении и ремонте цементационных печей, деталей газоКорректор А. Ференц

Редактор О. Юркова Техред О.Неде

Заказ 3987/2 Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

После изготовления электроды просушивают при температуре 20 С в течение 24 ч, а затем прокаливают при температуре 350 С 2 ч.

Вспухания покрытия,как на сырых электродах, так и в процессе сушки и прокалки не происходит.

Выполняют многослойные наплавки и сваривают встык литую сталь

25 вых систем и дугового оборудования, работающего при температурах 8001000 С.

Опытно-промышленная проверка данных электродов показывает, что они

gp обеспечивают высокое качество сварных швов (отсутствие трещин и пор) и хорошие сварочно-технологические свойства.