Электродное покрытие
,«j996147
ОПИСАНИЕ
ИЗОВРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.06.81 (21) 3295606/25-27 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. Кл з
В 23 К 35365
Гаефррствелньм кемлтет
СССР (23) Приоритет— (53) УДК 621 791 .042 (088.8) Опубликовано 15.02.83. Бюллетень № 6
Дата опубликования описания 25.02.83 ло делам лзебретеннй и еткрытий
-3А. В. Вронский, В. А. Березин, Г. Л. Петров, Н
И. Н. Ворновицкий, В. В. Рощин, Л. Е. Румянцева (72) Авторы изобретения
Tj тут
Ленинградский ордена Ленина политехнический инс им. М. И. Калинина (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОДНОЕ ПОКРЫТИЕ
Известно электродное держащее компоненты в ношении, вес. %:
Плавиковый шпат
Двуокись кремния
Ферромарганец
Ферротитан
Фторпроизводные этилена
Мрамор покрытие 11), соследующем соот1 — 10
5 — 10
5 — 10
10 — 15
4 — 15
Остальное
Изобретение относится к сварке, а именно к производству сварочных электродов, и может быть использовано в машиностроении, химической, нефтяной, пищевой промышленности, атомной энергетике, занимающихся изготовлением конструкций из аустенитных сталей.
Однако в процессе сварки с этим покрытием наблюдается нарушение стабильности дугового процесса, усиленное разбрызгивание, неравномерность шлакового покрова.
Шлак удаляется с большим трудом как с подогретого, так и с холодного металла.
Металл шва имеет грубый переход к основному металлу.
Известно также электродное покрытие 12), используемое для сва рки, содержащее компоненты в следующем соотношении, вес. %:
Мрамор 6 — 13
5 Плавиковый шпат 24 — 27
Ферротитан 5 — 10
Ферромарганец. 3 — 6
Ферросилиций 3 — 6
Магнезит 40 — 50
Покрытие может содержать также глыбу силикатную 2%и соду 1%. Известное покрытие обеспечивает улучшение .тделения шлака за счет большего содерж .ия плавикового шпата, снижение содержания водорода в наплавленном металле.
Однако при сварке аустенитных сталей оно не дает возможность получить металл шва с хорошей пластичностью и не обеспе-, чивается при этом стабильность аустенитной структуры.
Целью изобретения является повышение пластичности металла шва и стабилизации структуры наплавленного металла.
Поставленная цель достигается тем, что электродное покрытие, содержащее плави996147
Содержание компонентов, вес. 3
Компоненты покрытия
Плавиковый шпат
Ферротитан
Кварцевый песок
Глыба силикатная
0 5
1,5
1,5
0,25
Сода
63,25
Мрамор
3 ковый шпат, ферротитан, глыбу силикатную, соду и мрамор, дополнительно содержит марганец металлический азотированный и кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, вес. %:
Плавиковый шпат 22 — 46
Ферротитан 8 — 19
Глыба силикатная 0,5 — 6
Сода / 0,25 — 4
Марганец металлический азотированный 4 — 14
Кварцевый песок 2 — 12
Мрамор Остальное
Марганец металлический эзотированный 4
Марганец металлический азотированный вводится для повышения пластических свойств металла шва и с целью предотвращения восстановления кремния в шов из двуокиси кремния по реакции
4(Сг) + 3(Si02) 3(Si) + 2(Сг О ).
Марганец металлический азотированный увеличивает ударную вязкость металла шва и стабилизирует структуру аустенита в шве, но при увеличении более 12% в шлаковой 4> корке растет доля Мп Si04, что ухудшает сварочно-технологические свойства.
При содержании кварцевого песка менее двух процентов в шлаке образуется недостаточно силиката кальция, а увеличение более 12% может привести к восстановлению кремния из шлака в металл шва и появлению горячих трещин.
Жидкое стекло (М = 2,93) разведено до плотности 1,36 т/м водой, расход жидкого стекла составляет 33% к массе сухой шихты. После 24-той сушки и 2-часовой прокладки при 633 К коэффициент массы покрытия составляет 0,33.
Материалы шихты размалываются и просеиваются через сито 020, затем тщательно перемешиваются и замешиваются до необходимой консистенции на водном растворе силиката натрия при плотности 1,34—
1,38 г/м . На 100 кг сухой шихты идет 30—
45 жидкого стекла.
Готовый замес при необходимости протирается через сито 04 или 045 и наносится на стержень методом окунания. После 24—
30 часовой сушки в спокойной атмосфере при 613 †6 К в течение 1,5 — 2 ч.
Пример осуществления изобретения представлен в таблице.
Готовыми электродами выполняется наплавка на стальную пластину размером
0,04 ХО,Ç/0,85 м.
В качестве источника питания используется сварочный выпрямитель. Сварку производят на обратной полярности, сварочный ток 130 А. Напряжение на дуге 20—
23 В. При сварке со скоростью 15 — 18 м/ч дуга горела устойчиво без заметного разбрызгивания и выделения дыма. Шлаковая корка равномерно покрывает расплавленный металл. По мере охлаждения, шлаковая корка легко удаляется с поверхности наплавленного металла, работа удаления
1.104м шлака из V-образной разделки составляет 1,34 кг.
Как при внешнем осмотре, так и после механической обработки в металле шва не обнаружены поры, трещины и шлаковые включения.
Лучшие результаты получены при сварке электродами, покрытия которых обеспечивают наличие в шлаке следующих фаз: флюорита CaF ; куспидина Са+ Яд О, Г ; тефроита Мпд SiO< и двухкальциевого си96147
Формула изобретения
5 ликата 2 CaOSiO>. Все эти фазы придают хорошую отделимость шлаковой корке за счет больших коэффициентов расширения при претерпевании полиморфных превращений по мере охлаждения шлака. Достигается это при соотношении плавикового шпата к мрамору в покрытии 0,4 — 1,0, а также Мп металлический азот /%Од
= 03 — 1,0.
Предотвратить окисление хрома и марганца из основного металла удается введением в шихту покрытия ферротитана; в количестве не менее 8% от массы сухой шихты покрытия.
Введение в шихту покрытия силикатной глыбы способствует образованию в шлаковой:корке 8-силиката кальция, который при охлаждении превращается в у -силикат и способствует увеличению напряжений в шлаке и саморассыпанию, кроме того, глыба силикатная повышает технологичность изготовления электродом.
Увеличение содержания плавикового шпата более 46% приводит к повышению вязкости свапочного шлака и нарушению качества защиты металла и формирования, а также плохой отделимости. При содержании в покрытии менее 22% плавикового шпата происходит недостаточное рафинирование металла шва по водороду н сере.
Введение в покрытие менее 8% ферротитана не позволяет связать кислород мрамора при наличии в покрытии более 14% в шлаке появляются сложные шпинели (титанаты), которые прочно сцепляются с металлом шва. Сода кальцинированная эффективна как стабилизатор при содержании более 0,25, по увеличении более 3%- йокрытие трудно наносится на стержень. При-содержании глыбы силикатной в. покрытии более 494 наблюдается йереход кремния в металл шва.
IМеханические свойства металла шва при сварке с данным покрытием, нанесенным на электродный стержень из ЭП вЂ” 568. следующие:6в= 780 — 942 МПа; Ьцр — — 610—
634 МПа, 0„= ?8 — 11,6 Мдж/м ; Ь
28 6 — 32 4%, где 6 — предел прочности; 0 „ — ударная вязкость, Ь вЂ” относительное удлинение.
Технико-экономический эффект при использовании изобретения по сравнению с известным достигается повышением произ10 водительности труда и механических свойств сварного соединения.
Электродное покрытие, содержащее плавиковый шпат, ферротитан, силикатную глы-. бу, соду и мрамор, отличающееся тем-, что, с целью повышения пластичности металла шва и стабилизации аустенитной структуры
2О наплавленного металла при сварке аустенитных сталей, оно дополнительно содержит металлический азотированный марганец и кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, вес. %..
Плавиковый шпат 22 — 46
Ферротитан 8 — !9
Силикатная глыба. 0,5 — 6
Сода 0,25 — 4
Металлический азотированный марганец 4 — 14
Кварцевый песок 2 — 12
Мрамор Остальное
Источники информации; принятые во внимание при экспертизе .l. Авторское свидетельство СССР № 625880, кл. В 23 К 35/365, 05.05 77.
3g 2. Авторское свидетельство СССР № 415121, кл. В 23 К 35/365, 14.03.72 (прототип).
Составитель А. Абросимова
Редактор М. Товтин Техред И. Верее Корректор И. Шулла
Заказ 798/22 Тираж 1104 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, 7K — 35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4
