CS219213B1 - Obal bazické elektrody s jádrem ze slitin niklu - Google Patents

Abstract

Účelem vynálezu je nalezení složení obalové hmoty, která zabezpečuje dobré svařovací vlastnosti elektrod a optimální mechanické vlastnosti, chemické a metalurgické složení svarových kovů na bázi slitin s vysokým obsahem niklu. Uvedeného účelu je dosaženo obalovou hmotou, obsahující uhličitan vápenatý a fluorid vápenatý v poměru 1,3 až 1,4 : 1, přičemž jejich celkový obsah je 60 až 70 hmot. %, kryolit v obsahu 7 až 15 hmot. °/o, železný prášek 10 až 18 hmot. %, přírodní rutll 1 až 6 hmot. %, legující složky 0,1 až 15 hmot. %, desoxidační přísady 2 až 8 hmot. %, ionizační složky 1 až 4 hmot. %, a plastifikační přísady 0,1 až 2 hmot. %. Vynález může být využit při výrobě elektrod, určených pro svařování slitin niklu, svařování ocelí nelegovaných a nízkolegovaných s vysokolegovanými nebo svařování vysokolegovaných tvářených nebo litých ocelí pro pracovní teploty —260 °C až 850° Celsia, např. v chemickém strojírenství a petrochemii.

Description

Vynález se týká obalu bazického charakteru, určeného pro elektrody s jádrem ze slitin niklu, obsahujícího 50 až 85 % Ni.

Tyto elektrody jsou určeny pro svařování slitin shodného nebo podobného složení, dále pro svařování ocelí legovaných niklem, určené pro práci do —260 ^CC, pro spojovací svary ocelí nelegovaných nebo nízkolegovaných s ocelemi vysokolegovanými, jakož i svařování ocelí vysokolegovaných, tvářených nebo litých, pracujících až do teploty 850 °C.

Rozsah použití, pokud se týká sortimentu svařovaných ocelí a slitin i pokud se týká rozsahu pracovních teplot vyžaduje velmi vysokou jakost svarových kovů, jmenovitě minimální obsahy nečistot chemického charakteru a nečistot charakteru metalurgického.

Je známé, že hlavní předností obalu bazického charakteru jsou reakce jeho složek, zabezpečující podle stávajících znalostí nejvyšší metalurgickou čistotu svarového kovu a snížení obsahu fosforu a síry na nejnižší obsahy. Funkční účinky obalu jsou ve značné míře úměrné stupni bazlcity. Výsledným účinkem jsou vysoké hodnoty, mechanických vlastností v širokém teplotním rozsahu, zvýšená odolnost proti korozním účinkům prostředí a případně v kombinaci s vhodným legováním i zvýšená odolnost proti tvorbě trhlin za tepla.

Charakteristický pro obaly bazického typu je vysoký obsah uhličitanů kovů alkalických zemin a vysoký obsah fluoridu vápenatého. Obal dále obsahuje složky dezoxidační a legující, jakož i anorganické, případně organické plastifikační látky. Obvykle obsahují i složky ovlivňující příznivě vlastnosti svarového kovu, např. působící na zjemnění zrna, zvýšení výtěžku, omezující výskyt necelistvostí apod. Vhodným výběrem surovin lze některé ze žádoucích účinků dosáhnout jednou složkou.

Při aplikaci stávajících obalů na jádrový drát ze slitin Ni nebylo dosaženo ani částečně vyhovujících výsledných vlastností elektrod ani svarových kovů. Elektrody se odtavovaly nepravidelně ve velkých kapkách a velkým rozstřikem, kresba svarových housenek byla nerovnoměrná a nepravidelná. Struska byla obtížně odstranitelná a její viskozita neregulovatelná. Důvodem jsou zásadně odlišné fyzikálně-chemické vlastnosti jádra elektrody i svařovacích materiálů od vysokolegovaných ocelí chromniklových nebo chromniklmolybděnových.

Naznačené nedostatky řeší bazický obal podle vynálezu. Elektrody zhotovené nalisováním obalu (se složením podle vynálezu) na jádro ze slitin niklu jsou charakterizovány jednoduchou přípravou hmoty a dobrou lisovatelností. Jejich svařovací vlastností, zejména vlastnosti strusky (odstranitelnost, viskozita, formovací vlastnosti) jsou dobré, stejně jako další charakteristické vlastnosti, jmenovitě pravidelné, měkké hoření a úhledná kresba svarových housenek. O správném metalurgickém působení obalů svědčí plně vyhovující výsledky výsledného svarového kovu.

Zachování bazického charakteru je zabezpečeno obsahem uhličitanu vápenatého* a fluoridu vápenatého v celkovém obsahu 60 až 70 % hmot., přičemž poměr obsahu uhličitanu vápenatého k fluoridu vápenatému v hmotnostních % je 1,3 až 1,4 : 1. Zabezpečení zvýšené odolnosti proti pórovitosti, pro regulaci odtavování, zabezpečení příznivých lisovacích vlastností je řešeno* přídavkem kryolitu v objemu 7 až 15 °/o hmot. Pro zlepšení odtavovacích charakteristik a s doplňkovým legováním i pro zvýšení výtěžku obsahuje obal 10 až 18 % hmot. železného prášku. Obal dále obsahuje 1 až 6 % hmot. přírodního rutilu, dále 0,1 až 15 % hmot. legujících složek ve formě kovů nebo feroslitin, 2 až 8 % hmot. složek desoxidačních, 1 až 4 % doplňkových složek ionizačních, případně 0,1 až 2 % hmot. organických plastifikačních přísad.

Obalené elektrody podle vynálezu byly ověřeny na jádrovém materiálu základního složení 0,02 % C, 70 % Ni, 15 % Cr, 7 % Fe, 2 % Nb a alternativně legovány manganem a molybdenem v rozsahu celého průměrového sortimentu ve více tavbách a několika vsázkách obalové hmoty v rozsahu vynálezu. Byly vyrobeny elektrody, jejichž obal obsahoval podle obsahu 61 % hmot. uhličitanu vápenatého a fluoridu vápenatého v poměru 1,32:1; 8,5 hmot. % kryolitu, dále 16 hmot. °/o železného prášku, 3 hmot. proč. rutilu přírodního, 6 hmot. % feromolybdenu, 3 % desoxidačních slitin (ferosilícia, feromanganu, ferotitanu), 2 % ionizační sloučeniny (hexafluorokřemičitan dvojsodný) a 0,5 % karboxymetylcelulázy.

V jiné partii elektrod bylo použité složení obalové hmoty následující: 62 hmot. % uhličitanu vápenatého a fluoridu vápenatého v poměru 1,38:1; 12 % kryolitu, 10 % železného prášku, 3,7 hmot. °/o rutilu přírodního, 5 hmot. % kovového mangamu, 5 % hmot. desoxidačních slitin (ferosilici-a, feromanganu, ferotitanu), 2 hmot. % ionizační sloučeniny (hexafluorokřemičitan dvojsodný) a 0,3 hmot. % karboxymetylcelulózy.

Dosažené operativní vlastnosti elektrod a všechny sledované vlastnosti svarového kovu odpovídaly hodnotám požadovaným.

Základní hodnoty mechanických vlastností byly nalezeny v následujících rozmezích: pevnost 630 až 680 MPa, mez kluzu (R_p02) 405 až 450 MPa, tažnost 35,5 až 41 %, kontrakce 45 až 47 %, vrubová houževnatost (KCU 3 20 °C) 115 až 150 Jcm², vrubová houževnatost (KCU3 — 196 °C) 91 až 115 Jcm“² Zkouška celistvosti prozářením svaru vykázala hodnocení klasifikačním st. 1. Zkouška odolnosti proti praskavosti za tepla (zkouška podle DIN 50 129, Thomas2 13 2

-Schaeíflera; ČSN 05 5100), zkouška odolnosti proti mezikrystalové korozi (podle ČSN 03 8169 a GOST 6032-75, metoda AM) a hodnocení metalurgické čistoty [hodnocení podle stupnice JERNKONTORET (CSN 42 0240)] vykázaly předepsané ukazatele. Změny chemického* složení svarového kovu mimo· obalem legované prvky ve srovnání se složením jádrového drátu charakterizují následující hodnoty: C (+0,025 % max),

Mn (—0,45 % max), Si (+0,22 % max),

P (+0,006 % max), S (+0,003 % max).

Získané výsledky odpovídají požadavkům

Claims (1)

1. PŘEDMĚT

   Obal bazické elektrody s jádrem ze slitin niklu pro svařování slitin niklu, svařování ne legovaných nebo nízkolegovaných ocelí s ocelemi vysokolegovanými nebo pro svařování vysokolegovaných tvářených nebo litých ocelí, vyznačující se tím, že obsahuje uhličitan vápenatý a fluorid vápenatý v součtu jejich obsahu 60 až 70 hmot. %, kryolit od 7 do 15 hmot. %, železný prášek od kladeným na elektrody a adekvátní svarové kovy a jsou zakotveny ve zpracované technicko-dodavatelské dokumentaci.

   Elektrody s obalem podle vynálezu jsou. vhodné pro svařování slitin niklu v širokém rozmezí jeho koncentrace, pro* spojovací svary vysokolegovaných ocelí s ocelemi nelegovanými nebo nízkolegovanými, pro svařování svaříte Iných vysokolegovaných tvářených a litých ocelí širokého rozmezí legování pro pracovní teploty v rozsahu —260 až 850 °C.

   10 do 18 hmot. %, přírodní rutil od 1 do 6 hmot. %, legující složky ve formě kovů nebo feroslitin od 0,1 do 15 hmot. %, desoxidační přísady od 2 do 8 hmot. %, ionizační složky od 1 do 4 hmot. °/o a látky zlepšující lisovací vlastnosti od 0,1 do 2 hmot. %, přičemž poměr hmotnosti uhličitanu vápenatého k hmotnosti fluoridu vápenatého* je 1,3 až 1,4 : 1.