CS245356B1 - Bazický obal elektrody pro ručni obloukové svařováni - Google Patents

Abstract

Je řešen problém vhodného složení bazické obalové hmoty elektrod pro svařování způsobem svisle shora dolů za současné vysoké produktivity svařování a vysokých jakostních ukazatelů svarového kovu. Bazický obal elektrody podle vynálezu obsahuje struskotvorné látky, tj. uhličitan hořečnatý v obsahu 0,5 až 3 %, fluorid vápenatý v obsahu 0,5 až 3 %, přírodní rutil v obsahu 6 až 15 % a uhličitan vápenatý v obsahu 18 až 35 %, ve vzájemném poměru 1 : 1 : 4 až 7 : 12 až 20, přičemž poměr součtu jejich obsahů k součtu obsahu složek dezoxidačních, legujících a železného prášku je 30 až 50 : 70 až 50. Elektrody jsou určeny pro svařování potrubí a konstrukcí z nelegovaných a nlzkolegovaných ocelí v montážních polohách.

Description

Vynález se týká složení bazického obalu elektrod pro ruční obloukové svařování.

Obal svařovacích elektrod, zejména elektrod s nelegovaným jádrem, určuje zásadně jejich, vlastnosti, jakož i vlastnosti svarových kovů. V těch případech, že jsou na vlastnosti svařenců, zhotovených ručním obloukovým svařováním, kladeny nejvySší požadavky, jsou používány výhradně elektrody s bazickým obalem.

Příčinou výborných účinků elektrod s bazickým obalem je dobrá ochrana svařovacího oblouku plynem vznikajícím z obalu a dobrá ochrana povrchu tuhnoucího svarového kovu etruskou. Ochranné účinky jsou u dosud známých obalů elektrod zajiětěny přítomností uhličitanů, fluoridů a přírodního rutilu. Nejčastěji jsou používány uhličitany alkalických zemin, např. uhličitan vápenatý, uhličitan hořečnatý nebo jejich knmbinace, případně uhličitany jiné. Nejčastější fluorid v obalech bazických elektrod je přírodní fluorid vápenatý, dále je používán fluorid hlinitý, hexafluorohlinitan sodný a jiné. Součet obsahů všech složek je vyšší než 60 % hmotbnstních a poměr obsahů uhličitanů k obsahům fluoridů je 1,5 ί 1 až 1 : 1,2 (% hmotnostních) a poměr obsahu uhličitanů k obsahu přírodního rutilu je 8 až 6 : 1. Tyto poměry určují, kromě jiných vlastností strusky, také její viskozitu a tím použití elektrod pro svařování v polohách. Stávající elektrody s bazickým obalem nelze . používat pro svařování v poloze svislé shora dolů.

Přítomnost fluoridů v obsahu nad 15 % hmotnostních je pro stávající obaly charakteristická, protože zabezpečuje nízké obsahy škodlivého vodíku ve svarových kovech. Bez mimořádných opatření nelze však dosáhnout obsahu difuzního vodíku nižšího než 5 ml ve 100 g svarového kovu. Současně však přítomnost fluoridů brání použití výhodného střídavého proudu při svařování.

Složení obalů elektrod má zásadní vliv také na produktivitu svařování, vyjádřenou rychlostí svařováni a výtěžkem svarového kovu. Ve srovnání s jinými typy obalů umožňuje obal bazický pomalejší svařování, činící 18 až 25 cm. min. Zvýšeni výtěžku svarového kovu se dosahuje přídavkem železného prášku do obalu v obsahu max. 30 % hmot., kterým se zvyšuje výtěžek na hodnotu nejvýše 110 % hmotnostních vztaženo na hmotnost jádra. Výtěžek vyšší nelze u stávajících elektrod s bazickým obalem dosáhnout, aniž by byly zachovány svařovací vlastnosti v jiných polohách, než v poloze svařování vodorovné shora. Obsah železného prášku spolu s nezbytně přítomnými dezoxidačními kovovými složkami, např. feromanganem, ferosiliciem a ostatními kovovými složkami legovacími, např. kovovým niklem, chromém, ferochromem, feromolybdenem a další nemůže překročit 40 % hmotnostních.

Uvedené nevýhody odstraňuje bazický obal elektrod podle vynálezu, který obsahuje 18 až 35 % hmotnostních uhličitanu vápenatého, 6 až 15 % hmotnostních přírodního rutilu, 0,5 až 3 % hmotnostní fluoridu vápenatého, 0,5 až 3 % hmotnostní uhličitanu hořečnatého, 10 až 20 % složek dezoxidačních, např. feromanganu, ferosilicia, ferotitanu a legujících, např. feromanganu, manganu, ferosilicia, ferochromu, chrómu, feromolybdenu, niklu ve směsi nebo jednotlivě a 40 až 50 % hmotnostních železného prášku, přičemž vzájemný poměr složek struskotvorných,'tj. uhličitanu hořečnatého ku fluoridu vápenatému : přírodnímu rutilu s uhličitanu vápenatému je v poměru 1 : 1 : 4 až 7 : 12 až 20 a poměr součtu složek struskotvorných ku součtu složek dezoxidačních, legujících a železného prášku je 30 až 50 : 70 až 50.

Elektrody s bazickým obalem zhotoveným podle vynálezu mají o 50 % vyšší rychlost svařování a o 10 až 20 % vyšší výtěžek a tím i dvojnásobně vysokou produktivitu svařování.

Lze s nimi svařovat způsobem shora dolů, zejména v montážních polohách, např. při svařování potrubí. Obsah difuzního vodíku jako jeden z hlavních ukazatelů klesl pod hodnotu 5 ml . 100 g^-1 svarového kovu. Lze je použít i pro svařování střídavým proudem. Koncepce bazického obalu dovoluje doplňkové legováni a tím i jeho širší použití.

Pro ověřování vlastností bazického obalu podle vynálezu byly zhotoveny elektrody, jejichž obalová hmota měla toto konkrétní složení dle hmotnosti: uhličitan vápenatý 21 %, přírodní rutil 8,5 %, fluorid vápenatý 1,5 %, uhličitan hořečnatý 1,5 % a dále dezoxidační složky - 4 % feromanganu, 6 % ferosilicia a 7 % ferotitanu, složky legující - 1 % niklu a 49,5 % železného prášku. Poměr obsahu uhličitanu hořečnatého : obsahu fluoridu vápenatého : obsahu přírodního rutilu : obsahu uhličitanu vápenatého je 1 : 1 : 5,6 : 14. Poměr součtu obsahů struskotvorných látek : součtu obsahů látek dezoxidačních, legujících a železného prášku je 32,5 : 67,5.

Dále byly připraveny elektrody s obalovou hmotou podle vynálezu tohoto složení: uhličitan vápenatý 32 i, přírodní rutil 13 %, fluorid vápenatý 2 % a uhličitan hořečnatý 2 %, jako složky dezoxidační 4 % feromanganu, 4 % ferosilicia, 3 % ferotitanu a 40 % železného prášku. Poměr obsahu uhličitanu hořečnatého : obsahu fluoridu vápenatého : obsahu přírodního rutilu : obsahu uhličitanu vápenatého je 1 : 1 :6,5 : 16. Poměr součtu obsahů látek struskotvorných : součtu obsahů látek dezoxidačních, legujících a železného prášku je 49 : 51.

Byly rovněž připraveny elektrody, jejichž obalová hmota podle vynálezu obsahovala 26,5 % uhličitanu vápenatého, 6 % přírodního rutilu, 1,5 % fluoridu vápenatého, 1,5 % uhličitanu hořečnatého, dále 5 % feromanganu, 7 i ferosilicia, 7 % ferotitanu, 1,5 % niklu a 44 S železného prášku. Poměr obsahu uhličitanu hořečnatého : obsahu fluoridu vápenatého : obsahu přírodního rutilu : obsahu uhličitanu vápenatého je 1 : 1 : 4 : 17,6. Poměr součtu obsahů látek struskotvorných : součtu obsahů látek legujících, dezoxidačních a železného prášku je 35,5 : 64,5.

Vyrobené elektrody s bazickým obalem podle vynálezu prokázaly plně vyhovující vlastnosti ve všech svařovacích polohách, včetně polohy svislé shora dolů a ostatních montážních polohách, používaných např. při svařování potrubí. Obsah difuzního vodíku ve svarových kovech byl stanoven v rozmezí 2,0 až 4,0 ml difuzního vodíku ve 100 g svarového kovu.

S přijatelným výsledkem byla prokázána i možnost použiti střídavého proudu.

Rychlost svařování byla stanovena v intervalu hodnot 30 až 38 cm . min^-^ a výtěžek v rozmezí 120 až 130 %.

Elektrody vyhověly i dalším technickým požadavkům.

Claims (1)

1. Bazický obal elektrody pro ruční obloukové svařováni, vyznačující se tím, že obsahuje 18 až 35 $ hmotnostních uhličitanu vápenatého, 6 až 15 % hmotnostních přírodního rutilu, 0,5 až 3 i hmotnostní fluoridu vápenatého, 0,5 až 3 % hmotnostní uhličitanu hořečnatého, 10 až 20 % hmotnostních složek dezoxidačních, jako např. feromanganu, ferosilicia, ferotitanu a legujících, jako např. feromanganu, manganu, ferosilicia, ferochromu, chrómu, fero molybdenu, niklu ve směsi nebo jednotlivě a 40 až 50 % hmotnostních železného prášku, přičemž vzájemný poměr složek struskotvorných, tj. uhličitanu hořéčnatého : fluoridu vápenatému : přírodnímu rutilu : uhličitanu vápenatému je v poměru 1 : 1 : 4 až 7 : 12 až 20 a poměr součtu obsahů složek struskotvorných k součtu obsahů složek dezoxidačních, legujících a železného prášku je 30 až 50 : 70 až 50.