Pierwszenstwo: 10.XI.1969 P 136 791) Opublikowano: 6.YIIL1973 68540 KI. 49M5/00 MKP B23k 35/00 UKD Wspóltwórcy wynalazku: Igor Konstantinovich Pokhodnya, Igor Romanovich Javdoshin, Vladislav Semenovich Smirny Wlasciciel patentu: Institut Elektrosvarki imieni E.CPatona, Kijów (Zwiazek Socjalistycznych Republik Radzieckich) Elektroda do spawania czesci maszyn i konstrukcji ze stali niskoweglowych 1 Przedmiotem wynalazku jest elektroda do spawania czesci maszyn i konstrukcji ze stali niskoweglowych, zwlaszcza pra¬ cujacych pod zmiennymi obciazeniami statycznymi.Znane sa elektrody do spawania stali niskoweglowych, których otulinajest warstwa zawierajaca ilmenit, skalen, rude manganu, zelazomangan i celuloze, ze spoiwem w postaci szkla wodnego, W wyniku duzej zawartosci tlenków manganu i zelazo¬ manganu w otulinie, w czasie spawania za pomoca takiej elek¬ trody wydziela sie duza ilosc trujacych tlenków manganu, co pogarsza warunki pracy.Duza zawartosc tlenków zelaza i manganu w zuzlu zna¬ nych elektrod powoduje duza zawartosc tlenu w spawanym metalu, co obniza wlasnosci mechaniczne spawanego metalu.Celem wynalazku jest usuniecie wyzej wymienionych wad przez skonstruowanie takiej elektrody do spawania stali niskoweglowych, która posiada bardziej korzystne wlasci¬ wosci uzytkowe i zapewnia znacznie lepsze wlasnosci mecha¬ niczne spawanego metalu w porównaniu ze znanymi elektro¬ dami tego typu.Zadanie to zostalo rozwiazane w ten sposób, ze otulina elektrody zawiera ilmenit (arizonit), skalen, mike potasowa, nieprazony magnezyt, celuloze, proszek zelazny, zelazoman¬ gan, szklo wodne o stosunku NaaO do K20 jak 70 do 30.Wedlug wynalazku otulina zawiera wymienione skladniki w nastepujacych stosunkach (w %% wagowych): ilmenit (ary- zonit) 35-45, skalen 5-10, mika potasowa 6-12, magnezyt nieprazony 8-12, celuloza 1-3, proszek zelazny 10-15, zelazomangan 12-16, szklo wodne - od lacznego ciezaru wskazanych skladników otuliny 22-25%.Celowe jest stosowanie elektrody, której otulina zawiera zelazokrzem, przy tym wymienione skladniki zawarte sa w otulinie w nastepujacych stosunkach (w %% wagowych): ilmenit (aryzonit) 35-45, skalen 5-10, mika potasowa 6—1*2, magnezyt nieprazony 8-12, celuloza 1-3, proszek zelazny 10-13, zelazomangan 12-14, zelazokrzem do 3, szkle wbdne - od lacznego ciezaru wskazanych skladników otuliny 22-25%.Przedmiot wynalazku zostanie ponizej opisany na podsta¬ wie przykladów wykonania.Elektroda wedlug wynalazku ma otuline zawierajaca 35-45% ilmenitu (arizonitu), 5-10% skalenia, 6-12% miki potasowej, 8-12% magnezytu nieprazonego, 1-3% celulozy, 10-15% proszku zelaznego, 12-16% zelazomanganu ze szklem wodnym o najodpowiedniejszym Na2 O do Ka O jak 70 do 30, które bierze sie w ilosci 22-25% od lacznego ciezaru wyzej wymienionych skladników.Zastosowanie w otulinie 35-45% ilmenitu (arizonitu) o wysokiej zawartosci Ti02 przy braku innych aktywnych utleniaczy (na przyklad rudy manganu) pozwolilo zmniej¬ szyc zawartosc zelazomanganu w porównaniu ze znana elek- 6854068 540 troda, zmniejszyc zgar i dzieki temu zmniejszyc jej wlasnosci trujace. Przy tym w metalu spawanym zapewnia sie znacznie nizsza zawartosc tlenu, co sprzyja polepszeniu wlasnosci me¬ chanicznych spawanego metalu.Magnezyt nieprazony, wchodzacy w sklad otuliny w ilos¬ ci 8,OM2,0% zapewnia skuteczna oslone gazowa stopionego metalu. Mika potasowa w ilosci 6-12% w skladzie otuliny zapewnia wysokie wlasnosci plastyczne masy przy tloczeniu.Dodatek 10-15% proszku zelaznego do skladu namiaru otuliny pozwala zwiekszyc wydajnosc spawania i stabilnosc luku.Przy zastosowaniu ilmenitowych elektrod mozliwe jest utworzenie podciec w spoinach pachwinowych. Jedna z przyczyn tego zjawiska jest niskie naprezenie miedzyfa- zowe na granicy metal-zuzel, spowodowane wysoka zawar¬ toscia tlenu w metalu. Dodatek do 3% zelazokrzemu do skla¬ du otuliny umozliwia uzyskanie pelniejszego odtlenienia topionego metalu i znaczne zmniejszenie mozliwosci utwo¬ rzenia podciec.Spawanie stali niskoweglowej zawierajacej 0,24% wegla, 0,45% manganu, 0,07% krzemu, 0,037% siarki, 0,031% fos¬ foru wykonuje sie elektroda, posiadajaca otuline o skladzie jak w przykladzie I.Przy 1 Sladniki otuliny Umenit (arizonit) Skalen Mika potasowa Magnezyt nieprazony Celuloza Proszek zelazny Zelazomangan Zelazokrzem klad 1.Oznaczenie otuliny 42,0 6,0 10,0 9,0 2,0 15,0 16,0 0 42,0 38,0 6,0 8,0 10,0 12,0 9,0 12,0 2,0 2,0 14,0 11,0 14,0 15,0 3,0 2,0 Spawanie dokonano pradem zmiennym elektrodami o srednicy 4 mm przy natezeniu pradu 190-200 A i napieciu luku 25-27 V.W wyniku spawania otrzymano wlasnosci mechaniczne spoiny podane w przykladzie 11.Przykladu.Oz na- Granica Granica Wydlu- Przewe- Udarnosc czenie piasty- wytrzy- zenie zenic przy 20°C s otuliny cznosci malosci wzgledne wzgledne kgm/cm? % (wg kg/mm2 kg/mm2 (l=5d) % Menage) io 1 32,5 34,3 33,6 36,0 36,2 36,7 34,7 35,0 33,8 42,0 44,1 43,1 44,2 44,8 45,6 •43,6 45,2 43,0 23,5 26,8 31,1 25,9 33,9 29,9 24,0 24,6 28,0 53,3 61,7 67,9 52,6 72,5 67,6 63,4 64,1 66,0 13,5 14,5 13,9 16,2 17,8 17,0 13,8 14,8 13,3 Dzieki optymalnie dobranemu stosunkowi skladników otuliny, elektroda wedlug wynalazku posiada dobre wlas¬ nosci spawalniczo-technologiczne i zapewnia nalezyte ksztal¬ towanie metalu przy spawaniu we wszystkich polozeniach przestrzennych, latwe oddzielanie skorupy zuzlowej, stabilne ploniecie luku przy spawaniu pradem zmiennym i stalym, mala sklonnosc do tworzenia por oraz wysoka wydajnosc spawania.Uzytkowanie elektrody zapewnia korzystne warunki zdrowotne pracy spawacza i otrzymanie spawu duzej jakosci, nnsiadaiaceeo dobre wlasnosci mechaniczne. PL PL