Состав электродного покрытия

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>963221 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 19.11.80 (21) 3007477/25-27

«5 М gg з с присоединением заявки ¹â€”

В 23 К 35/365

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) ПриоритетовЂ

t$3) УДК 621.791. .042 ° 4 (088. 8) Опубликовано 071032. Бюллетень № 37

Дата опубликования описания 07.10.82 (72) Авторы. изобретения

Р. Л. Лауфер, A. Л. Черкасский, И. П. Семен и Л, Б. Чистов

Всесоюзный научно-исследовательский кисти по монтажным и специальным строительным ра@са ц . и Сьтчевский электродный завод (71) Заявители (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ

2-10

2-10

Крахмал

Поташ

Титановый (ильменитовый) концентрат

Ставролитовый концентрат

0 5-15

4-. 30

4-12

Мрамор

Огнеупорная глина 6-14

2-8

Тальк

Рутил

30-50

5-15

Изобретение относится к области сварки и может быть использовано в электродах для ручной электродуговой сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей.

Известен состав электродного покрытия для сварки малоуглеродистых и среднеуглеродистых конструкционных сталей (1), содержащий следующие компоненты, вес.%:

Ферромарганец 5-15

Это покрытие придает электродам хорошие сварочно-технологические свойства, но оно сложно в изготовлении, содержит много компонентов, при чем три из восьми компонентов (крах мал, тальк и огнеупорная глина) выступают в одном качестве .- пластификаторов обмазки при опрессовке, кроме того, оно содержит в значительных

5 количествах дорогие и дефицитные материалы (рутил, крахмал).

Наиболее близким является состав электродного покрытия 7 2) для ручной дуговой сварки конструкций иэ малоуглеродистых сталей, содержащий следующие компоненты, вес.%

Рутиловый концентрат 10-50

Тальк 2-20

Каолин 1-15

20 Ферромарганец 4-25

В этот состав может быть введена слюда дл 25%, а также железный порошок до 60%.

Недостатком этого состава элект25 родного покрытия является низкая технологичность изготовления, связанная, во-.первых, с многокомпонентностью, (причем 4 из них относятся к пластификаторам),а во-.вторых, с использованием каолина.

963771

Целью изобретения является повышение технологичности изготовления 40 покрытия и качества металла шва.

Поставленная цель достигается тем, что состав электродного покрытия, содержащий карбонат металла, компонент, содержащий двуокись тита- 45 на, ферромарганец, дополнительно содержит пирофиллит при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Компонент, содержащий двуокись титана

16-45

12-20

Ферромарганец

Карбонат

Пирофиллит

3-40

38 55

Карбонат металла

В качестве компонента, содержаще го двуокись титана, состав может содержать или ильменит, или рутил, в качестве карбоната металла, — по

Помимо содержащейся в каолине в значительном количестве кристаллизационной влаги, удаление которой возможно только при более высоких температурах нагрева, чем применяемые при термообработке электродов общегс1 назначения (180-250 C) в нем постоянно находится большое количество гигроскопической влаги, В применяемом обычно для электродных покрытий каолина мокрого обогащения по ГОСТ

19608-74 допускается содержание влаги до 5Ъ в момент отгрузки. У потребителя содержание влаги часто достигает 10-12% . Это вынуждает в условиях электродного производства про- 15 водить сушку каолина, что сопряжено со значительными трудностями и малоэффективно нследствие большой дисперсности материала и невозможности в связи с этим использовать мощную вы- 20 тяжную вентиляцию. Высокое содержание в каолине кристаллизационной и гигроскопической влаги в сумме, приводит к понышенному остаточному влагосодержанию покр. тия элект дов, а следовательно, к повышению содержа-. ния кислорода и водорода в газовой и шлаковой фазах, дуге и в наплавленном металле. Это, в свою очередь, приводит к низкому уровню механических характеристик наплавленного электродами с таким составом покрытия металла, который обладает значительной нестабильностью механических характеристик при положительных температурах и малопригодны для сварки при ,отрицательных температурах. крайней мере, один компонент, выбранный из группы кальцит, магнезит, сидерит.

Кроме того, состав электродного покрытия может содержать 5-15Ъ окисного минерала железа 1-4% целлюлозы, 10-50% железного порошка.

В пирофиллите содержание отдельных элементов может незначительно колебаться вокруг теоретического:

А1 0 g — 28,9Ъ, Si0 — 66,7, H 0 — 5,0t.

Пирофиллит обладает низкой твердостью . (около 1 по шкале Мооса) и совершенной спайностью по (001), Используется в керамической, строительной и др. промышленностях.

Пирофиллит является высококачест„ ненным пластификатором, не уступающим каолину. При опрессовке пластифицирующий эффект становится заметным, начиная с его ЗЪ-ного содержания в составе покрытия, и возрастает по мере его увеличения. В то же время по мере роста содержания пирофиллита растет и становится преобладающей нторая его роль — шлакообразующего компонента. При содержании пирофиллита и количествах, сравнимых с содержанием титанового концентрата, образуются высокотехнологичные сварочные шлаки, которые хорошо смачивают наплавленный металл, легко отделимы, хрупки и обеспечивают ему требуемый химический состав. По сраву нению с известным составом электродного покрытия предлагаемый вместо 4 пластификаторов содержит один (пирофиллит), обладает незначительной остаточной влажностью, так как содержание кристаллиэационной влаги в пирофиллите в 3 раза, а гигроскопической — н 5 раз ниже, чем в каолине.

Это позволяет получить высокотехнологичные в изготовлении электроды, обеспечивающие гарантированные характеристики механических свойств наплавленного металла.

"B лабораторных условиях и по обычной технологии были изготовлены экспериментальные партии электродов на проволоке Св 08 диаметром 3,0 мм с данным покрытием следующего состава, приведенного в таблице. Применение в составе покрытия комбинации пирофиллита с железным порошком позволяет получить высококачественный электрод высокой производительности при обычном давлении опрессонки с хорошей отделимостью шлака и мягким стабильным горением на переменном и по.стоянном токах.

963771

Составы предлагаемого электродного пок., вес.Ъ

16 30 45 42 17 17 18 30 45

32 40 20 3 30 18,5 34,5 10 17

14 20 12 18 12 8 16 12 15

2 2

24

9 15

10 32 50

При опрессовке экспериментальных покрытий применяли калиево-натриевое жидкое стекло в количестве 21-26Ъ от массы .сухой шихты. Было отмечено в процессе опрессовки пониженное давление прессования (на 30-40%) за счет высокой пластичности обмазочной массы. На готовых электродах покрытие плотное и очень гладкое, трещины, вздутия и прочие внешние .дефекты на нем отсутствуют.

Проведенные испытания сварочнотехнологических свойств и механичес44,5 кгс-мм

24,5%

13,6 кгс-м/см

4 8 кгс м/см

43,4

?1,0

11,2

2,4

Из этих данных видно, что введение в состав покрытия пирофиллита позволяет получить хорошее качество .наплавленного металла, и в то же время он является эффективным пласти. фикатором при опрессовке электродов.

При этом пирофиллит обладает невысокой стоимостью и не дефицитен.

Введение окислов железа позволяет создать активный окислительный про цесс в зоне, сварочной дуги и за счет этого понизить насыщенность металла шва водородом, что положительно сказывается на механических характеристиках наплавленного металла, особенно при отрицательных температурах.

16-45

12-20

Ферромарганец

Пирофиллит

Карбонат металла

3-40

5-38

Формула изобретения

Компонент электродного порошка

Компонент, соцержащий двуокись титана

Пирофиллит

Ферромарганец

Карбонат металла

1 еллклоза

Железный порошок

Оксидный минерал железа

1. Состав электродного покрытия преимущественно для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содержащий карбонат металла, 1 8 9

2 3 4 5 б 7

7 22 23 9 5 25 13 б

3 1 4 — 1,5 1,5 ких характеристик наплавленного металла показали их полное соответстI вие предъявляемым требованиям по

25 ГОСТ 9466-75. Предел прочности наплавленного металла составлял 46 4х

53,7 загс-мм для экспериментальных партий 1, 2, 4-9, относительное удлинение находилось в пределах 20-32,1Ъ.

ЗО ударная вязкость- 10,2-14,6 кгсм/см при +20 С и 2,5-3, 5 кгс м/см при

-40 С (образцы карпи).

Для партий 3 эти данные составляли соответственно: ударная вязкость при +20 ударная вязкость при -40 относительное удлинение предел прочности компонент, содержащий двуокись тита-.. на и ферромарганец, о т л и ч а ю,45 шийся тем, что, с целью повыше-, ния технологичности иэ готовления электродов и качества металла шва, состав дополнительно содержит пирофиллит при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:, Компонент, содержащий двуокись титана

2. Состав по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что в качестве

6О,компонента, содержащего двуокись титана, он содержит ильменит или ру.тил.

3. Состав поп. 1, о тл и ч аю шийся тем, что в качестве

65 сарбоната металла он содержит по

963771

Составитель Т. Арест

Редактор Л, Утехина Техред A.Ач Корректор А, Дзятко

Заказ 318/4 Тираж 1153 Подписное

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 крайней мере один компонент, выб" ранний из группы: кальцит, магнезит, сидерит.

4 ° Состав ло п. 1-3, о т л и ч аю шийся тем, что он дополнительно содержит 5-15% окисного минерала желез а ..

5. Состав по и. 1, о т л и ч alo шийся тем, что он дополнительно содержит 1-4% целлюлозы.

6. Состав по п. 1, о т л и ч ар шийся тем, что, с целью повы щения производительности,,он дополнительно содержит 10-50% железного порсиака.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 447238, кл. В 23 К 35/365, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

9 450676, .кл. В 23 К 35/365, 1973 (прототип).