MXPA05014138A - Sistema fundente modificado en electrodo de nucleo - Google Patents

Abstract

Un electrodo de núcleo que tienen propiedades de absorción reducida de humedad y que forma un cordón de soldadura con poco hidrógeno difundible en un proceso de soldadura por arco eléctrico protegido con gas. El electrodo de núcleo incluye una funda metálica y una composición de relleno. La composición de relleno incluye dióxido de titanio, agente formador de escoria y un compuesto de sodio-sílice-titanato.

Description

SISTEMA FUNDENTE MODIFICADO EN ELECTRODO DE NÚCLEO Campo de la Invención La invención se refiere en general al campo de soldadura, de manera más particular, se refiere a electrodos que tienen propiedades mejoradas de formación de cordón de soldadura, y de manera aún más particular, se refiere a electrodos de núcleo que tienen propiedades de absorción reducida de humedad, y que forman cordones de soldadura que tienen cantidades reducidas de hidrógeno difundible.

Antecedentes de la Invención En el campo de la soldadura por arco, los principales tipos de proceso de soldadura son soldadura por arco con gas-metal con alambres sólidos (GMA ) o alambres de núcleo metálico (GMAW-C) , soldadura por arco con núcleo de fundente protegido por gas (FCAW-G) , soldadura por arco con núcleo de fundente autoprotegido (FCAW-S) , soldadura por arco con metal protegido (SMAW) y soldadura por arco sumergido (SAW) . De estos procesos, la soldadura por arco con gas-metal con electrodos sólidos de núcleo metálico se está usando cada vez más para unir o revestir componentes metálicos. Estos tipos de procesos de soldadura están llegando a ser cada vez más populares debido a que estos procesos proporcionan productividad incrementada y versatilidad. Este incremento en la productividad y versatilidad resulta de la naturaleza continua de los electrodos de soldadura en la soldadura por arco con gas-metal (GMAW y GMAW-C) que ofrece ganancias sustanciales de productividad con respecto a la soldadura por arco con metal protegido (SMAW) . Además, estos electrodos producen soldaduras de muy buena apariencia con muy poca escoria, ahorrando de este modo tiempo y gasto asociado con la limpieza de soldaduras y la eliminación de escorias, un problema que se encuentra frecuentemente en los otros procesos de soldadura. En la soldadura por arco con gas-metal con electrodos sólidos o de núcleo, se usa un gas protector para proporcionar protección para la soldadura contra contaminación atmosférica durante la soldadura. Los electrodos sólidos se combinan apropiadamente con ingredientes que, en combinación con el gas protector, proporcionan soldaduras libres de porosidad con las propiedades mecánicas y físicas deseadas. En los electrodos de núcleo, estos ingredientes están en el interior, en el núcleo (relleno) de una funda exterior metálica, y proporcionan una función similar, como en el caso de los electrodos sólidos. Se diseñan electrodos sólidos y de núcleo para proporcionar, bajo protección apropiada con gas, una soldadura sólida sustancialmente libre de porosidad con resistencia a la flexión, resistencia a la tracción, ductilidad y resistencia al impacto para desempeñarse satisfactoriamente en las aplicaciones finales. Estos electrodos también se diseñan para reducir al mínimo la cantidad de escoria generada durante la soldadura. Cada vez más se usan electrodos de núcleo como una alternativa a los alambres sólidos debido a la productividad incrementada durante la fabricación por soldadura de componentes estructurales. Los electrodos de núcleo son electrodos compuestos que consisten de un material de núcleo (relleno) circundado por una funda exterior metálica. El núcleo consiste principalmente de polvo metálico e ingredientes fundentes para ayudar con la estabilidad del arco, humectación de la soldadura y apariencia de la soldadura, etc . , tal que se obtengan en la soldadura las propiedades físicas y mecánicas deseadas. Se fabrican electrodos de núcleo al mezclar los ingredientes del material de núcleo y al colocarlos dentro de una tira formada, y luego al cerrar y estirar la tira al diámetro final. Los electrodos de núcleo proporcionan velocidades incrementadas de depósito y producen un perfil de penetración de soldadura más consistente en comparación a los electrodos sólidos. Además, proporcionan acción mejorada del arco, generan menos humo y salpicadura, y proporcionan depósitos de soldadura con mejor humectación en comparación a los electrodos sólidos . En la técnica de soldadura, se ha puesto esfuerzo en desarrollar composiciones de fundente del tipo que tienen componentes predeterminados de fundente propuestos para desempeñarse en maneras predeterminadas . Se han desarrollado un gran número de composiciones para el uso como de fundentes en la soldadura por arco. Los fundentes se utilizan en la soldadura por arco para controlar la estabilidad del arco, para modificar la composición del metal de soldadura, y para proporcionar protección contra la contaminación atmosférica. Se controla comúnmente la estabilidad del arco al modificar la composición del fundente. Por lo tanto, es deseable tener sustancias que funcionan bien como portadores de carga de plasma en la mezcla fundente . Los fundentes también modifican la composición del metal de soldadura al volver a las impurezas en el metal más fácilmente fundibles y al proporcionar sustancias con las cuales puedan combinarse estas impurezas, de preferencia al metal para formar escoria. Se pueden adicionar otros materiales para disminuir el punto de fusión de la escoria, para mejorar la fluidez de la escoria y para servir como aglutinantes para las partículas de fundente . Comúnmente, se usan electrodos de núcleo en soldadura por arco eléctrico de metales con base de acero. Estos electrodos producen en general soldaduras de alta resistencia en una pasada individual y múltiples pasadas a altas velocidades de soldadura. Estos electrodos se formulan para proporcionar un cordón sólido sustancialmente no poroso de soldadura con resistencia a la tracción, ductilidad y resistencia al impacto para cumplir con el uso final deseado de varias aplicaciones . Uno de los muchos retos durante la formación de un metal de soldadura es reducir la cantidad de hidrógeno difundible en el cordón de soldadura. El hidrógeno difundible es una causa conocida de agrietamiento en los cordones de soldadura. Muchos estudios han mostrado que una cantidad incrementada de contenido de humedad en el sistema fundente da por resultado una cantidad incrementada de hidrógeno difundible en el metal de soldadura. El hidrogeno en el metal de soldadura puede dar por resultado agrietamiento inducido por hidrógeno y falla perjudicial eventual de la soldadura. Comúnmente se usan silicato de sodio y potasio como estabilizadores del arco y se usan las algunas veces en sistemas aglutinantes para los componentes del fundente. Se conoce el silicato de potasio por sus tendencias de alta absorción de humedad. En vista del presente estado de la técnica de las composiciones de relleno usadas en unión con electrodos de núcleo de soldadura, existe la necesidad de un electrodo de soldadura que forme un cordón de soldadura que tenga un contenido reducido de hidrógeno.

Sumario de la Invención La presente invención se refiere a electrodos de soldadura, y de manera más particular, a un electrodo de soldadura que incluye la composición de relleno que tiene absorción reducida de humedad y que facilita la reducción de la cantidad de hidrógeno en el cordón de soldadura. La composición de relleno de la presente invención se refiere de manera particular a electrodos de núcleo que tienen una funda metálica que circunda la composición de relleno en el núcleo de la funda; sin embargo, la composición de relleno se puede aplicar a otros tipos de electrodos (por ejemplo, revestimiento en electrodos de barra, etc.) o ser usada como parte de una composición de relleno en un proceso de soldadura por arco sumergido. La composición de relleno de la presente invención se fórmula de manera particular para el uso con electrodos usados para soldar acero de aleación suave y baja aleación; sin embargo, la composición de relleno se puede usar con electrodos para la formación de cordones de soldadura en otros tipos de metales . El electrodo metálico se forma típicamente principalmente de hierro (por ejemplo, acero al carbono, acero de bajo contenido de carbono, acero inoxidable, acero de baja aleación, etc.); sin embargo, el metal base se puede formar principalmente de otros materiales . La composición de relleno constituye típicamente al menos aproximadamente 1 por ciento en peso del peso total del electrodo, y no más de aproximadamente 80 por ciento en peso del peso total del electrodo, y típicamente cerca de 8-60 por ciento en peso del peso total del electrodo, y más típicamente cerca de 10-40 por ciento en peso del peso total del electrodo, aún más típicamente cerca de 11-30 por ciento en peso del peso total del electrodo, y aún más aproximadamente 12-20 por ciento en peso del peso total del electrodo. En un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema de fundente basado en dióxido de titanio que se fórmula para el uso en un electrodo con núcleo de fundente; sin embargo, se puede apreciar que el sistema de fundente se puede usar en otros tipos de sistemas de soldadura. El sistema de fundente de la presente invención incluye dióxido de titanio, agentes formadores de escoria y un compuesto resistente a humedad. El contenido de dióxido de titanio del sistema fundente no incluyendo el contenido de dióxido de titanio en el compuesto resistente a humedad es en general al menos aproximadamente 2 por ciento en peso del sistema de fundente, típicamente cerca de 5-40 por ciento en peso del sistema fundente, y más típicamente cerca de 5-35 por ciento en peso del sistema fundente; sin embargo, se pueden usar otros porcentajes en peso. En uno o más agentes formadores de escoria en el sistema fundente se usan en general para facilitar la formación del cordón de soldadura y/o para proteger al menos parcialmente el cordón de soldadura formado de la atmósfera; sin embargo, los agentes formadores de escoria pueden tener otras funciones o funciones adicionales. Los ejemplos no limitantes de estos agentes formadores de escoria incluyen óxidos metálicos (por ejemplo, óxido de aluminio, óxido de boro, óxido de calcio, óxido de cromo, óxido de hierro, óxido de magnesio, óxido de manganeso, óxido de niobio, óxido de potasio, óxido de sodio, óxido de estaño, óxido de vanadio, óxido de circonio, etc.), carbonatos metálicos (por ejemplo, carbonato de calcio, etc.), y/o fluoruros metálicos (por ejemplo, fluoruro de bario, fluoruro de bismuto, fluoruro de calcio, fluoruro de potasio, fluoruro de sodio, teflón, etc.). El contenido de formación de escoria del sistema fundente es al menos típicamente cerca de 5 por ciento en peso del sistema fundente, típicamente cerca de 10-60 por ciento en peso del sistema fundente, y más típicamente cerca de 20-45 por ciento en peso del sistema fundente; sin embargo, se pueden usar otros porcentajes en peso. El compuesto resistente a humedad es una combinación única de al menos cuatro compuestos, específicamente de óxido de titanio, compuesto de potasio, sílice coloidal y compuesto de sodio. El compuesto resistente a humedad es significativamente menos higroscópico que los sistemas fundentes que incluyen compuestos de silicato (por ejemplo, silicato de potasio, silicato de sodio, etc.). Los compuestos de potasio y sodio del compuesto resistente a humedad funcionan como aglutinantes por el compuesto resistente a humedad y/o proporcionan estabilidad de arco al arco durante un proceso de soldadura. El contenido de compuesto resistente de humedad del sistema fundente es en general al menos aproximadamente 1 por ciento en peso del sistema fundente, típicamente cerca de 2-40 por ciento en peso del sistema fundente, y más típicamente cerca de 2-35 por ciento en peso del sistema fundente; sin embargo, se pueden usar otros porcentajes en peso. En otro aspecto de la presente invención, el compuesto resistente a humedad se formula para incluir una mayoría en por ciento en peso de dióxido de titanio, y una cierta relación en por ciento en peso de óxido de potasio a óxido de sodio. El contenido de dióxido de titanio del compuesto resistente a humedad es al menos aproximadamente 60 por ciento en peso, típicamente cerca de 75-92 por ciento en peso, y más típicamente cerca de 80-88 por ciento en peso; sin embargo, se pueden usar otros porcentajes en peso. El porcentaje en peso del compuesto de sodio en el compuesto resistente a humedad es en general mayor que el por ciento en peso del compuesto de potasio; sin embargo, esto no se requiere. La relación en por ciento en peso del contenido de compuesto de sodio a contenido del compuesto de potasio del compuesto resistente a humedad es de aproximadamente 1.1-5:1, típicamente cerca de 1.5-3.5:1, y de manera más típica cerca de 2-3:1; sin embargo, se pueden usar otras relaciones en por ciento en peso. El compuesto de sodio es típicamente de dióxido de sodio, carbonato de sodio y/o silicato de sodio; sin embargo, se pueden usar otros compuestos de sodio, o compuestos adicionales de sodio. El compuesto de potasio es típicamente óxido de potasio y/o silicato de potasio; sin embargo, se pueden usar compuestos de potasio diferentes o adicionales. El contenido de compuesto de sodio del compuesto resistente a humedad es al menos aproximadamente 3 por ciento en peso del compuesto resistente a humedad, típicamente cerca de 5-15 por ciento en peso del compuesto resistente a humedad, y más típicamente cerca de 7-12 por ciento en peso del compuesto resistente a humedad; sin embargo, se pueden usar otros porcentajes en peso. El compuesto resistente a humedad puede incluir componentes adicionales tal como de manera enunciativa y sin limitación, compuestos de litio (por ejemplo, hidróxido de litio, óxido de litio, etc.), carbono, azufre, etc.) El contenido de sílice coloidal del compuesto resistente a humedad es típicamente al menos aproximadamente 1 por ciento en peso, de forma típicamente aproximadamente 2-10 por ciento en peso, y de manera más típica aproximadamente 2-8 por ciento en peso; sin embargo, se pueden usar otros porcentajes en peso. El tamaño promedio de partícula de la sílice coloidal es menos de aproximadamente 40 nm, de forma típica aproximadamente 0.5-20 nm, y de manera más típica aproximadamente 4-15 nm; sin embargo, se pueden usar otros tamaños. La fuente de la sílice puede ser natural y/o artificial. En aún otro aspecto de la presente invención, el compuesto resistente a humedad se forma típicamente al combinar una solución de sílice coloidal con los otros componentes del compuesto resistente a humedad. La solución incluye en general aproximadamente 10-70 por ciento en peso de sílice coloidal, típicamente cerca de 15-50 por ciento en peso de sílice coloidal, y de manera más típica aproximadamente 25-40 por ciento en peso de sílice coloidal; sin embargo, se puede usar otros porcentajes en peso. El contenido de agua de la solución es en general al menos aproximadamente 10 por ciento en peso, típicamente cerca de 30-80 por ciento en peso, y de manera más típica aproximadamente 60-75 por ciento en peso; sin embargo, se pueden usar otros porcentajes en peso. La solución también puede incluir otros componentes tal como de manera enunciativa y sin limitación, compuestos de sodio. Cuando se incluye el compuesto de sodio en la solución, el compuesto de sodio es en general óxido de sodio; sin embargo, se puede usar compuesto de sodio diferentes o adicionales . El contenido de compuesto de sodio en la solución, cuando se incluye, es en general de aproximadamente 0.05-1.5 por ciento en peso; sin embargo, se pueden usar otros porcentajes en peso. El pH de la solución es típicamente básico; sin embargo, esto no se requiere. En aún otro aspecto de la presente invención, el compuesto resistente a humedad se procesa tal que el tamaño promedio de partícula del compuesto resistente a humedad es menos de aproximadamente malla 30, típicamente entre aproximadamente malla 40-250, y de manera más típica cerca de malla 50-200. El compuesto resistente a humedad se muele típicamente al tamaño deseado de partícula. En aun otro aspecto de la presente invención, la composición de relleno incluye uno o más agentes de aleación metálica, y/o uno o más agentes de desoxidación. El uno o más agentes de aleación metálica se incluyen en general en la composición de relleno para corresponder al menos cercanamente a la composición deseada de metal de soldadura y/o para obtener las propiedades deseadas del cordón formado de soldadura. Los ejemplos no limitantes de estos metales de aleación incluyen aluminio, boro, calcio, carbono, cromo, hierro, manganeso, níquel, silicio, titanio y/o circonio . En aún otro aspecto de la presente invención, el electrodo de núcleo de fundente incluye en general una funda metálica. La funda metálica incluye en general una mayoría de hierro cuando se suelda una pieza de trabajo basada en hierro (por ejemplo, acero al carbón, acero inoxidable, etc.); sin embargo, la composición de la funda puede incluir varios tipos de metales para lograr una composición particular del cordón de soldadura. En una modalidad de la invención, la funda metálica incluye principalmente hierro y puede incluir uno o más elementos diferentes tal como, de manera enunciativa y sin limitación, aluminio, antimonio, bismuto, boro, carbono, cobalto, cobre, plomo, manganeso, molibdeno, níquel, niobio, silicio, azufre, estaño, titanio, tungsteno, vanadio, zinc y/o circonio. En aún otra modalidad alternativa de la invención, el contenido de hierro de la funda metálica es al menos aproximadamente 80 por ciento en peso. En un aspecto adicional y/o alternativo de la presente invención, se usa un gas protector en unión con el electrodo de núcleo de fundente para proporcionar protección al cordón de soldadura de los elementos y/o compuestos en la atmósfera. El gas protector incluye en general uno o más gases . Estos uno o más gases son en general inertes o sustancialmente inertes con respecto a la composición del cordón de soldadura. En una modalidad, se usan al menos parcialmente argón, dióxido de carbono o mezcla de los mismos como un gas protector. En un aspecto de esta modalidad, el gas protector incluye aproximadamente 2-40 por ciento en volumen de dióxido de carbono y el resto de argón. En un aspecto diferente y/o alternativo de esta modalidad, el gas protector incluye aproximadamente 5-25 por ciento en volumen del dióxido de carbono y el resto de argón. Como se puede apreciar, se pueden usar otros y/o adicionales gases inertes o sustancialmente inertes . Es un objeto principal de la invención proporcionar un electrodo de soldadura que reduzca las propiedades de absorción de agua. Otro objeto y/o objeto alternativo de la presente invención fue la provisión de un electrodo de soldadura y proceso de soldadura que da por resultado una reducción de la cantidad de hidrógeno difundible en el cordón de soldadura. Aún un objeto diferente y/o alternativo de la presente invención es la provisión de un proceso de soldadura que incluye el uso de un electrodo de núcleo protegido con gas . Aún un objeto diferente y/o alternativo de la presente invención es la provisión de un electrodo de soldadura que incluye compuesto de sodio-sílice-titanato en un sistema fundente para reducir la absorción de humedad y el sistema fundente . Estos y otros objetos y ventajas llegarán a ser evidentes a partir del análisis de la distinción entre la invención y la técnica anterior y cuando se considere la modalidad preferida.

Breve Descripción de la Invención El electrodo de núcleo de la presente invención supera las limitaciones anteriores de los electrodos de núcleo de la técnica anterior al incluir un compuesto de sodio-sílice-titanato que reduce la absorción de humedad del sistema de fundente del electrodo de núcleo. Se expone a continuación una formulación general de la composición de relleno (en por ciento en peso) de acuerdo con la presente invención: Ti02 2-50% Compuesto de sodio-sílice-titanato 1-55% Agente formador de escoria 1-60% Agente de aleación metálica 0-70% En otra formulación general más específica de la composición de relleno (en por ciento en peso) : Ti02 3-40% Compuesto de sodio-sílice-titanato 1-55% Agente formador de escoria 20-50% Agente de aleación metálica 0-55% En otra formulación general más específica de la composición de relleno (en por ciento en peso) : Ti02 20-40% Compuesto de sodio-sílice-titanato 20-50% Agente formador de escoria 25-45% Agente de aleación metálica 0-35% En otra formulación general más específica de la composición de relleno (por ciento en peso) : Ti02 3-15% Compuesto de sodio-sílice-titanato 15-25% Agente formador de escoria 30-40% Agente de aleación metálica 35-45% En otra formulación general más específica de la composición de relleno (por ciento en peso) : Ti02 20-30% Compuesto de sodio-sílice-titanato 1-5% Agente formador de escoria 20-30% Agente de aleación metálica 45-55% En los ejemplos anteriores, el por ciento en peso de la composición de relleno es típicamente cerca de 8-60 por ciento en peso del electrodo de núcleo, y de manera más típica aproximadamente 10-28 por ciento en peso del electrodo de núcleo. Sin embargo, se pueden usar otros po rcentajes en peso. La funda metálica que se puede usar para formar el cordón de soldadura puede incluir aproximadamente 0-0.2 por ciento en peso de B, aproximadamente 0-0.2 por ciento en peso de C, aproximadamente 0-12 por ciento en peso de Cr, aproximadamente 0-5 por ciento en peso de Mn, aproximadamente 0-2 por ciento en peso de Mo, menos de aproximadamente 0.01% de N, aproximadamente 0-5 por ciento en peso de Ni, menos de aproximadamente 0.014% de P, aproximadamente 0-4 por ciento en peso de Si, menos de aproximadamente 0.02% de S, aproximadamente 0-0.4 por ciento en peso de Ti, aproximadamente 0-0.4 por ciento en peso de V Y aproximadamente 75-99.9 por ciento en peso de Fe. Durante un proceso de soldadura por arco, se usa típicamente un gas protector con el electrodo de núcleo, sin embargo, esto no se requiere. Cuando se usa un gas protector, el gas protector es típicamente una mezcla de dióxido de carbono y argón. El agente formador de escoria incluye típicamente, pero no se limita a, óxidos metálicos tal como óxido de aluminio, óxido de boro, óxido de calcio, óxido de cromo, óxido de hierro, óxido de magnesio, óxido de niobio, óxido de potasio, dióxido de silicio, óxido de sodio, óxido de estaño, óxido de vanadio y/o óxido de circonio. El agente de aleación metálica, cuando se usa, incluye típicamente, de manera enunciativa y sin limitación, aluminio, boro, calcio, carbono, hierro, manganeso, níquel, silicio, titanio y/o zirconio. El sistema fundente puede incluir otros compuestos tal como, de manera enunciativa y sin limitación, carbonatos metálicos (por ejemplo, carbonato de calcio, etc.) y/o fluoruros metálicos (por ejemplo, fluoruro de bario, fluoruro de bismuto, fluoruro de calcio, fluoruro potasio, fluoruro de sodio, teflón, etc.) . Los componentes particulares del sistema fundente dependen típicamente del tipo de proceso de soldadura (SAW, SMAW, FCAW) para ser usados y/o el tipo de pieza de trabajo que se suelda. El compuesto de sodio-sílice-titanato se fórmula específicamente para proporcionar estabilidad de arco y para reducir la absorción de humedad del sistema fundente. El compuesto de sodio-sílice-titanato incluye típicamente dióxido de titanio, silicato de potasio, silicato de sodio y sílice coloidal . El contenido de dióxido de titanio del compuesto de sodio-sílice-titanato típicamente es un por ciento en peso en mayoría. La relación en por ciento en peso del silicato de sodio al silicato de potasio es en general de aproximadamente 1.5-3.5:1 y, de manera más típica aproximadamente 1.75-2.5:1. Típicamente, una mayoría del dióxido de silicio que forma la sílice coloidal es de una fuente pura. Típicamente, las partículas de sílice tienen un tamaño promedio de partícula de aproximadamente 2-25 nonámetros, y de manera más típica, un tamaño promedio de partícula de aproximadamente 6-12 nonámetros. El compuesto de sodio-sílice-titanato puede incluir otros compuestos de sodio tal como, de manera enunciativa y sin limitación, carbonato de sodio. Estos compuestos de sodio se pueden usar para proporcionar estabilidad de arco y/o protección por gas durante el proceso de soldadura. El compuesto de sodio-sílice-titanato también puede incluir otros componentes tal como agua, compuestos de litio, azufre, carbono, etc.; sin embargo, esto no se requiere. Estos y otros componentes, cuando se incluyen en el compuesto de sodio-sílice-titanato constituyen típicamente menos de aproximadamente 10 por ciento en peso del compuesto de sodio-sílice-titanato . El compuesto de sodio-sílice-titanato se forma típicamente al mezclar la solución de sílice coloidal con el óxido de titanio (por ejemplo, rutilo) , los silicatos y cualquier otro componente del compuesto de sodio-sílice-titanato. Después de que los componentes del compuesto de sodio-sílice-titanato se han mezclado apropiadamente de forma conjunta, el compuesto de sodio-sílice-titanato se seca para remover el agua del compuesto de sodio-sílice-titanato. Después de que se ha secado el compuesto de sodio-sílice-titanato, el contenido de agua del compuesto de sodio-sílice-titanato es en general menor de aproximadamente 0.1 por ciento en peso, típicamente menos de aproximadamente 0.08 por ciento en peso, y de manera más típica, menos de aproximadamente 0.06 por ciento en peso. Después de que se ha secado el compuesto de sodio-sílice-titanato, se hace a un tamaño típicamente el compuesto de sodio-sílice-titanato. Este proceso de hacer a un tamaño se realiza típicamente una operación de molienda y tamizado; sin embargo, se pueden usar procesos de dimensionamiento diferentes o adicionales. El tamaño promedio de partícula del compuesto de sodio-sílice-titanato después del dimensionamiento es típicamente menos de malla 40 y de manera más típica aproximadamente malla 50-200. Los ejemplos del compuesto de sodio-sílice-titanato se exponen a continuación (por ciento en peso del compuesto de sodio-sílice-titanato) : Ejemplo 1 Ti02 60-90% Silicato de sodio 1-20% Silicato de potasio 1-15% Compuesto de sodio 1-20% Sílice coloidal 1-10% Otros componentes 0-5% Ejemplo 2 Ti02 70-90% Silicato de sodio 4-15% Silicato de potasio 1-10% Carbonato de potasio base 3-16% Sílice coloidal 2-6% Otros componentes 0-1% Ejemplo 3 Ti02 70-80% Silicato de sodio 3.5-10% Silicato de potasio 1.5-6% Carbonato de sodio 5-15% Sílice coloidal 2-5% Otros componentes 0-0.5% Estas y otras modificaciones de las modalidades analizadas, así como otras modalidades de la invención, serán obvias y sugeridas a aquellos expertos en la técnica a partir de la descripción de la presente, por lo que se va a entender de forma distintiva que la materia descriptiva anterior se va a interpretar solo como ilustrativa de la presente invención y no como una limitación de la misma.

Claims (41)

1. REIVINDICACIONES 1. Un electrodo de núcleo que tiene propiedades de absorción reducida de humedad y que forma un cordón de soldadura con poco hidrógeno difundible, caracterizado porque comprende una funda metálica y una composición de relleno, la composición de relleno que incluye dióxido de titanio, un agente formador de escoria y un compuesto resistente a humedad, el compuesto resistente a humedad que incluye compuesto de titanio, compuesto de potasio, compuesto de sodio y sílice coloidal.
2. 2. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el dióxido de titanio menos cualquier dióxido de titanio en el compuesto resistente a humedad es aproximadamente 2-40 por ciento en peso de la composición de relleno.
3. 3. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente formador de escoria constituye aproximadamente 10-50 por ciento en peso de la composición de relleno.
4. 4. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el agente formador de escoria constituye aproximadamente 10-50 por ciento en peso de la composición de relleno.
5. 5. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el agente formador de escoria incluye un óxido metálico.
6. 6. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque una mayoría del agente formador de escoria incluye el óxido metálico.
7. 7. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto resistente a humedad constituye aproximadamente 1-40 por ciento en peso de la composición de relleno.
8. 8. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el compuesto resistente a humedad constituye aproximadamente 1-40 por ciento en peso de la composición de relleno.
9. 9. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compuesto resistente a humedad constituye un por ciento en peso de mayoría del compuesto de titanio, una relación en por ciento en peso de 1.1-5:1 de compuesto de sodio a compuesto de potasio, y al menos aproximadamente 1 por ciento en peso de sílice coloidal.
10. 10. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque el compuesto resistente a humedad constituye un por ciento en peso de mayoría del compuesto de titanio, una relación de por ciento peso de 1.1-5:1 del compuesto de sodio un compuesto de potasio, y al menos aproximadamente 1 por ciento en peso de sílice coloidal.
11. 11. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque incluye un agente de aleación metálica, el agente de aleación metálica que incluye aluminio, magnesio, silicio, titanio y mezclas de los mismos.
12. 12. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque incluye un agente de aleación metálica, el agente de aleación metálica que incluye aluminio, magnesio, silicio, titanio y mezclas de los mismos.
13. 13. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la composición de relleno incluye : Ti02 5-50% Compuesto de sodio-sílice-titanato 2-50% Agente formador de escoria 1-60% Agente de aleación metálica 0-70%
14. 14. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la composición de relleno incluye: Ti02 5-50% Compuesto de sodio-sílice-titanato 2-50% Agente, formador de escoria 1-60% Agente de aleación metálica 0-70%
15. 15. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la composición de relleno incluye : Ti02 3-40% Compuesto de sodio-sílice-titanato 1-55% Agente formador de escoria 20-50% Agente de aleación metálica 0-55%
16. 16. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la composición de relleno incluye: Ti02 3-40% Compuesto de sodio-sílice-titanato 1-55% Agente formador de escoria 20-50% Agente de aleación metálica 0-55%
17. 17. Un método para formar un cordón de soldadura que tiene un bajo contenido de hidrógeno difundible por el uso de un electrodo que tiene absorción reducida de humedad, caracterizado porque comprende: a) proporcionar un electrodo de núcleo que incluye una funda metálica y una composición de relleno, la composición de relleno que incluye dióxido de titanio, un agente formador de escoria y un compuesto resistente a humedad, el compuesto resistente a humedad que incluye compuesto de titanio, compuesto de potasio, compuesto de sodio y sílice coloidal; y b) fundir al menos parcialmente el electrodo de núcleo por una corriente eléctrica para provocar que la porción fundida del electrodo de núcleo se deposite en una pieza de trabajo.
18. 18. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque incluye el paso de dirigir un gas protector a la pieza de trabajo para proteger al menos parcialmente la porción fundida del electrodo de núcleo que se deposita en una pieza de trabajo.
19. 19. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el gas protector incluye argón, dióxido de carbono o mezclas de los mismos .
20. 20. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el dióxido de titanio menos cualquier dióxido de titanio en el compuesto resistente a humedad es aproximadamente 2-40 por ciento en peso de la composición de relleno.
21. 21. El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque el dióxido de titanio menos cualquier dióxido de titanio en el compuesto resistente a humedad es aproximadamente 2-40 por ciento en peso de la composición de relleno.
22. 22. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el agente formador de escoria constituye aproximadamente 10-50 por ciento en peso de la composición de relleno.
23. 23. El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado porque el agente formador de escoria constituye aproximadamente 10-50 por ciento en peso de la composición de relleno.
24. 24. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el agente formador de escoria incluye óxido metálico.
25. 25. El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque una mayoría del agente formador de escoria incluye el óxido metálico.
26. 26. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el compuesto resistente a humedad constituye aproximadamente 1-40 por ciento en peso de la composición de relleno.
27. 27. El método de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado porque el compuesto resistente a humedad constituye aproximadamente 1-40 por ciento en peso de la composición de relleno.
28. 28. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque el compuesto resistente a humedad constituye un por ciento en peso en mayoría de compuesto de titanio, una relación en por ciento en peso de 1.1-5:1 de compuesto de sodio a compuesto de potasio, y al menos aproximadamente 1 por ciento en peso de sílice coloidal .
29. 29. El método de conformidad con la reivindicación 27, caracterizado porque el compuesto resistente a humedad constituye un por ciento en peso de mayoría del compuesto de titanio, una relación de por ciento en peso de 1.1-5:1 de compuesto de sodio a compuesto de potasio, y al menos aproximadamente 1 por ciento en peso de sílice coloidal.
30. 30. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque incluye un agente de aleación metálica, el agente de aleación metálica que incluye aluminio, magnesio, silicio, titanio y mezclas de los mismos.
31. 31. El método de conformidad con la reivindicación 29, caracterizado porque incluye un agente de aleación metálica, el agente de aleación metálica que incluye aluminio, magnesio, silicio, titanio y mezclas de los mismos.
32. 32. El método de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la composición de relleno incluye: Ti02 5-50% Compuesto de sodio-sílice-titanato 2-50% Agente formador de escoria 1-60% Agente de aleación metálica 0-70%
33. 33. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 31, caracterizado porque la composición de relleno incluye : Ti02 5-50% Compuesto de sodio-sílice-titanato 2-50% Agente formador de escoria 1-60% Agente de aleación metálica 0-70%
34. 34. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la composición de relleno incluye: Ti02 3-40% Compuesto de sodio-sílice-titanato 1-55% Agente formador de escoria 20-50% Agente de aleación metálica 0-55%
35. 35. El electrodo de núcleo de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque la composición de relleno incluye: Ti02 3-40% Compuesto de sodio-sílice-titanato 1-55% Agente formador de escoria 20-50% Agente de aleación metálica 0-55%
36. 36. Un componente de estabilización de arco para el uso con un electrodo de soldadura dentro de un proceso de soldadura, el componente de estabilización de arco está caracterizado porque tiene absorción reducida de humedad tal que la absorción de humedad del componente de estabilización de arco durante un periodo de 96 horas a 26.6°C (80°F) y una humedad relativa de 80% es menor de aproximadamente 0.2% para partículas que tienen un tamaño promedio de partícula de malla 40-200, el compuesto de estabilización de arco que incluye un por ciento en peso de mayoría del compuesto de titanio, una relación en por ciento en peso de 1.1-5:1 de compuesto de sodio a compuesto de potasio, y al menos aproximadamente 1 por ciento en peso de sílice coloidal.
37. 37. Un componente de estabilización de arco de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque incluye en por ciento en peso : Ti02 60-90% Silicato de sodio 1-20% Silicato de potasio 1-15% Compuesto de sodio 1-20% Sílice coloidal 1-10% Otros componentes 0-5%
38. 38. El componente de estabilización de arco de conformidad con la reivindicación 37, caracterizado porque incluye un por ciento en peso: Ti02 70-90% Silicato de sodio 4-15% Silicato de potasio 1-10% Carbonato de sodio 3-16% Sílice coloidal 2-6% Otros componentes 0-1%
39. 39. El componente de estabilización de arco de conformidad con la reivindicación 38, caracterizado porque incluye en por ciento en peso: Ti02 70-80% Silicato de sodio 3-5-10% Silicato de potasio 1.5-6% Carbonato de sodio 5-15% Sílice coloidal 2-5% Otros componentes 0-0.5%
40. 40. El componente de estabilización de arco de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el componente de estabilización de arco tiene un contenido de agua después de que se seca de menos de aproximadamente 0.08 por ciento en peso.
41. 41. El componente de estabilización de arco de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque el componente de estabilización de arco tiene un tamaño promedio de partícula de aproximadamente malla 40-200.