PL89962B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest elektroda proszkowa, do spawania za pomoca stapiania metali trudnotopfr wych, szczególnie do spawania tytanu i jego stopów w srodowisku gazów ochronnych.Znana dotychczas elektroda proszkowa, skladajaca sie z powloki metalowej (zelaznej) i z napelniacza topnikowego, zawierajacego rutyl, fluorek wapniowy, glin, tytan, cyrkon, mangan, nikiel i stabilizator luku, jest stosowana przy spawaniu stali, na przyklad elektroda znana z patentu W.Brytanii nr 1 143 800, kl,B23k, 36/30.Nie moze byc ona jednak uzywana do spawania tytanu i jego stopów w srodowisku gazów ochronnych z togo wzgledu, ze posiada w swym skladzie takie pierwiastki, jak zelazo, nikiel i mangan, które podczas spawania tytanu lacza sie z nim i tworza zwiazki miedzymetaliczne, które oslabiaja spawana spoine. Obecnosc dwutlenku tytanu (rutyl) prowadzi takze do obnizenia wlasnosci mechanicznych spoiny. Zastosowanie wiec wspomnianej elektrody proszkowej do spawania tytanu uniemozliwia otrzymanie polaczenia metali o wysokiej jakófci. Znana jest takze elektroda rutylowa, która zawiera powloke ze stali o malej zawartosci wegla, oraz rdzen wykonany ze stabilizatorów luku, rutylu, fluorytu, soli kwasu weglowego, a takze z glinu, niklu, manganu i grafitu. Elektroda ta jest stosowana bez dodatkowej ochrony zewnetrznej luku i sluzy do otrzymywania spoiwa. Nie moze byc ona jednak uzywana w srodowisku gazów ochronnych z tego wzgledu, ze posiada w swoim skladzie tak.e pierwiastki, jak zelazo, mangan, nikiel i glin, które podczas spawania tytanu lacza sie z nim i tworza miedzymetaliczne zwiazki powodujace oslabienie otrzymanej spoiny. Obecnosc ponadto w elektrodzie rdzenia z rutylu . z wegla¬ nu, zawierajacego tlen, sprzyja otrzymaniu spoiny o podwyzszonej lamliwosci. Przy zastosowaniu tej elektrody spoina posiada z kolei niskie wlasnosci mechaniczne, to znaczy niska udarnosc ¦ plastycznosc.Celem wynalazku jest wyeliminowanie tych niedogodnosci i wad, i opracowanie takiej elektrody proszko- wej, której zastosowanie umozliwialoby zwiekszenie wydajnosci pracy podczas spawania ^^^ metali, gwarantowaloby otrzymanie spoiny o wysokiej jakosci, a takze pozwoliloby na zmniejszen,«*£* spawania izwichrowan spawanych wyrobów, oraz która przez odpowiedni dobór skladników umozliw* zmniejszenie zuzycia pradu podczasspawania. srodowisku Elektroda proszkowa wedlug wynalazku, przeznaczona do spawania przez stapianie me al. «**«'» gazów ochronnych, zawiera powloke metalowa z tytanu lub jego stopów oraz "Jln'acz ^£" lt zwiazków fluorku, przy czym napelniacz ten sklada sie z fluorku wapniowego w Hosc, od 25 dc ™£»T^' z fluorku magnezowego w ilosci od 45 do 60% wagowych i z fluorku stronu w .losci od 3 do 15% wagowych.2 89 962 Taki stosunek wagowy skladników napelniacza topnikowego w elektrodzie proszkowej wedlug wynalazku umozliwia ograniczenie strefy przyeSektrodowej luku spawania oraz powoduje wieksza koncentracje energii cieplnej, wydzielajacej sie na wyrobie dzieki zageszczeniu luku, bezposrednio w miejscu spawania.W elektrodzie wedlug wynalazku stosunek wagowy napelniacza topnikowego do powloki metalowej wynosi jak 1 : 1,3, przy czym stosunek ten zosta! wyznaczony w ten sposób, aby zapewnial maksymalna efektywnosc wykorzystania mocy cieplnej luku spawania, w celu otrzymania spoiny o wysokiej jakosci. Zmiana ustalonego wyzej stosunku wagowego napelniacza topnikowego do powloki metalowej, na przyklad zmniejsze¬ nie zawartosci napelniacza topnikowego, prowadzi do obnizenia efektywnosci wykorzystania mocy cieplnej luku.Zastosowanie elektrody wedlug wynalazku umozliwia spawanie metali trudnotopiiwych, na przyklad tytanu lub jego stopów o grubosci do 16 mm podczas jednego przejscia luku, przy czym spawanie to odbywa sie na styk bez uprzedniej obróbki krawedzi, co pozwala na zmniejszenie czasu, zuzywanego na mechaniczne przygotowanie styku do spawania. Dzieki uzyskaniu pelnowymiarowej spoiny podczas jednej operacji technolo¬ gicznej wyeliminowana zostaje koniecznosc uzycia podczas spawania materialu dodatkowego, co zwieksza jakosc spoiny i umozliwia oszczednosc materialów spawalniczych. Zmniejszenie z kolei zuzycia pradu do spawania od 1,5 do 2 razy i odpowiednie do tego zmniejszenie doprowadzanego przy spawaniu ciepla zmniejsza molUwatfc powstawania odksztalcen podczas spawania. Zmniejszenie szerokosci spoiny i strefy dzialania termicznego, dziala ochronnie zarówno w stosunku do roztopionego metalu, jak ido strefy rozgrzewania, co upraszcza znacznie technologie spawania. Wzajemne oddzialywanie napelniacza topnikowego I rotta^iansgo metalu polepsza jakosc spawanego przedmiotu, eliminujac calkowicie powstawanie porów w spoinie. Spawanie za pomoca elektrody proszkowej wedlug wynalazku nie wymaga zastosowania specjalnego sprzftu i mole odbywac" sie przy zastosowaniu tradycyjnego sprzetu spawalniczego. Elektroda proszkowe wedlug,wyntlazfeu moze byc stosowana do otrzymywania spoin o zlozonej konfiguracji poprzez reczne spawanie lukiem elektrycanym, zarówno na powietrzu, jak i w pomieszczeniach o kontrolowanej atmosferze.Pozostale zalety i wyzszosc elektrody proszkowej wedlug wynalazku nad znanymi dotychczas elektrodami proszkowymi wynikaja z nizej podanych przykladów wykonania elektrody proszkowej.Przyklad I. Spawanie czesci z niskostopowych zwiazków tytanu o grubosci od 5 do 7 mm, bez obróbki krawedzi, odbywa sie za pomoca elektrody proszkowej o srednicy 2 mm. Stosunek wagowy napelniacza topnikowego do powloki metalowej, wykonanej z tytanu, wynosi tu jak 1 :1,1, przy crym napelniasz ten zawiera: 52% wagowych fluorku wapniowego 45% wagowych fluorku magnezowego 3% wagowych fluorku stronu.Przyklad II. Spawanie czesci z niskostopowych zwiazków tytanu o grubosci od 8 do 12 mm, bez obróbki krawedzi, odbywa sie za pomoca elektrody proszkowej o srednicy od 2,8 do 3 mm. Stosunek wagowy napelniacza topnikowego do powloki metalowej, wykonanej z tytanu, wynosi tu od 1,1 do 1,2, przy czym napelniacz ten zawiera: 42% wagowych fluorku wapniowego 50% wagowych fluorku magnezowego 8% wagowych fluorku stronu.Przyklad III. Spawanie czesci z niskostopowych zwiazków tytanu o grubosci od 13 do 16 mm, bez obróbki krawedzi, odbywa sie za pomoca elektrody proszkowej o srednicy od 3 do 3,5 mm. Stosunek wagowy napelniacza topnikowego do powloki tytanowej wynosi tu od 1,2 cio 1,3, przy czym napelniacz ten zawiera: % wagowych fluorku wapniowego 60% wagowych fluorku magnezowego % wagowych fluorku stronu.Przyklad IV. Spawanie czesci z tytanu technicznego o grubosci do 16 mm odbywa sie przy nastepu¬ jacym skladzie napelniacza topnikowego elektrody proszkowej: % wagowych fluorku wapniowego 55% wagowych fluorku magnezowego % wagowych fluorku stronu.Przyklad V. Spawanie stopów tytanowych o grubosci 5 mm, zawierajacych molibden « niob, odbywa sie przy nastepujacym skladzie napelniacza topnikowego elektrody proszkowej: 40% wagowych fluorku wapniowego 55% wagowych fluorku magnezowego % wagowych fluorku stronu.89 962 3 Srednica elektrody proszkowej wynosi tu 2 mm, a stosunek wagowy napelniacza topnikowego do powloki tytanowej wynosi jak 1 :1,1.Elektroda proszkowa jest wytwarzana na obrabiarce specjalnej o regulowanej predkosci ciagnienia, bez stosowania specjalnych smarów. Powloka elektrody proszkowej jest wytwarzana z tytanu i z jego stopów, a napelniacz topnikowy sklada sie z czastek, których wymiary nie przekraczaja od 0,05 do 0,06 mm. Podczas spawania tytanu i jego stopów za pomoca nietopliwej elektrody w srodowisku gazów ochronnych, elektroda proszkowa jest wprowadzana w strefe dzialania luku w ten sam sposób jak przy tradycyjnym drucie spawalni¬ czym, z predkoscia równa predkosci spawania. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Elektroda proszkowa, do spawania za pomoca stapiania trudnotopliwych metali, szczególnie do spewerne tytanu i jego stopów w srodowisku gazów ochronnych, zawierajaca powloke metalowa i napelnlacz topnikowy, wykonany ze zwiazków fluorku, znamienna tym, ie jej powloka metaliczna jest wykonana z tytanu lub z jego stopów, a napelniacz topnikowy zawiera: od 25 do 52% wagowych fluorku wapniowego, od 48 do f0% wagowych fluorku magnezowego, od 3 do 15% wagowych fluorku stronu.
2. 2. Elektroda, wedlug zastrz. 1, znam i e n n a tym, le stosunek wagowy napelnliKaa topnikowego do powloki metalicznej zawiera sie w przedziale od 1 do 1,
3. 3. PL