RU172042U1 - SOW POWDER WIRE - Google Patents

SOW POWDER WIRE Download PDF

Info

Publication number
RU172042U1
RU172042U1 RU2016121533U RU2016121533U RU172042U1 RU 172042 U1 RU172042 U1 RU 172042U1 RU 2016121533 U RU2016121533 U RU 2016121533U RU 2016121533 U RU2016121533 U RU 2016121533U RU 172042 U1 RU172042 U1 RU 172042U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
forming component
surfacing
core
mixture
component
Prior art date
Application number
RU2016121533U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Павел Валерьевич Соколов
Виктор Михайлович Макиенко
Евгений Михайлович Баранов
Дмитрий Геннадьевич Перваков
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС)
Priority to RU2016121533U priority Critical patent/RU172042U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU172042U1 publication Critical patent/RU172042U1/en

Links

Landscapes

  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

Полезная модель - порошковая проволока для наплавки - относится к сварочному производству, а именно к наплавочным материалам, используемым для дуговой наплавки и восстановления размеров изношенной детали из низколегированных и углеродистых сталей в ходе ремонта, а также для нанесения на поверхность готового изделия износостойких слоев и слоев с другими заданными свойствами дуговой наплавкой и плазменным напылением.Технический результат заключается в повышении вязкости с одновременным увеличением толщины восстанавливаемого слоя за счет значительного уменьшения структурных неоднородностей в расплаве и фазовых концентраторов и термических напряжений в наплавленном слое благодаря снижению температур плавления компонентов шихты сердечника при сохранении достаточной износостойкости наплавленного слоя.Порошковая проволока для наплавки, представляющая собой металлическую оболочку из стали и сердечник, выполненный из шихты, содержащей защитный компонент, включающий графит, карбидообразующий компонент на основе тугоплавких металлов, нитридообразующий компонент на основе титана, легирующий компонент и шлакообразующий компонент на основе фторсодержащих веществ. В состав защитного компонента дополнительно введен доломит, в качестве карбидообразующего компонента на основе тугоплавких металлов выбран бадделеит, в качестве нитридообразующего компонента на основе титана - смесь титаномагнетита и датолита, в качестве легирующего компонента - смесь ферросилиция, ферромарганца и феррохрома, в качестве шлакообразующего компонента на основе фторсодержащих веществ - смесь гранодиорита и флюорита, при следующем соотношении компонентов, мас.%:При этом отношение веса сердечника к весу металлической оболочки составляет 18,0-20,0%.A useful model - flux-cored wire for surfacing - relates to welding production, namely to surfacing materials used for arc surfacing and restoring worn parts from low alloy and carbon steels during repair, as well as for applying wear-resistant layers and layers with other specified properties of arc surfacing and plasma spraying. The technical result is to increase the viscosity while increasing the thickness of the restored layer after an even significant reduction in structural inhomogeneities in the melt and phase concentrators and thermal stresses in the deposited layer due to a decrease in the melting temperature of the components of the core charge while maintaining sufficient wear resistance of the deposited layer. A flux-cored wire for surfacing, which is a metal shell of steel and a core made of a mixture containing a protective a component comprising graphite, a carbide forming component based on refractory metals, a nitride forming component n and based on titanium, an alloying component and a slag-forming component based on fluorine-containing substances. Dolomite was additionally introduced into the composition of the protective component, baddeleyite was selected as a carbide-forming component based on refractory metals, a mixture of titanomagnetite and datolite as a nitride-forming component, a mixture of ferrosilicon, ferromanganese and ferrochrome as an alloying component, as a slag-forming component based fluorine-containing substances - a mixture of granodiorite and fluorite, in the following ratio of components, wt.%: The ratio of the weight of the core to the weight of the metal shell hibernation is 18,0-20,0%.

Description

Полезная модель относится к сварочному производству, а именно к наплавочным материалам, используемым для дуговой наплавки и восстановления размеров изношенной детали из низколегированных и углеродистых сталей в ходе ремонта, а также для нанесения на поверхность готового изделия износостойких слоев и слоев с другими заданными свойствами дуговой наплавкой и плазменным напылением.The utility model relates to welding production, namely to surfacing materials used for arc surfacing and restoration of worn out parts from low alloy and carbon steels during repair, as well as for applying wear-resistant layers and layers with other specified properties of arc surfacing to the surface of the finished product and plasma spraying.

Проблема известных порошковых проволок заключается в получении наплавленного слоя с недостаточной износостойкостью для работы в условиях абразивного износа.The problem of known flux-cored wires is to obtain a deposited layer with insufficient wear resistance for operation under abrasive conditions.

Известна порошковая проволока для наплавки ПП-Нп-25ГС, описанная в ГОСТ 26271-84 «Порошковая проволока для сварки углеродистой низколегированной стали».Known flux-cored wire for welding PP-Np-25GS, described in GOST 26271-84 "Flux-cored wire for welding carbon low alloy steel".

Порошковая проволока представляет собой металлическую оболочку из стали и сердечник.Flux cored wire is a metal sheath made of steel and a core.

Сердечник выполнен из шихты, которая содержит защитный компонент, карбидообразующий компонент, нитридообразующий компонент, кремнийсодержащий компонент, шлакообразующий компонент и легирующий компонент.The core is made of a mixture that contains a protective component, a carbide-forming component, a nitride-forming component, a silicon-containing component, a slag-forming component and an alloying component.

В качестве защитного компонента, предназначенного для создания защитной атмосферы в зоне наплавки, выбрана смесь графита и мрамора. В качестве карбидообразующего компонента, предназначенного для связывания углерода, и легирующего компонента выбран ферросиликомарганец, содержащий марганец. В качестве нитридообразующего компонента, предназначенного для связывания азота, выбрана смесь окиси алюминия и двуокись циркония. В качестве кремнийсодержащего компонента выбран гранодиорит, содержащий двуокись кремния. В качестве шлакообразующего компонента, предназначенного для образования защитного шлака при плавлении и растворения в нем других добавок после плавления, выбрана смесь гранодиорита и флюорита.As a protective component designed to create a protective atmosphere in the weld zone, a mixture of graphite and marble was chosen. As a carbide-forming component designed to bind carbon and an alloying component, ferrosilicon manganese containing manganese is selected. A mixture of alumina and zirconium dioxide was selected as the nitride-forming component intended for nitrogen binding. As a silicon-containing component selected granodiorite containing silicon dioxide. A mixture of granodiorite and fluorite was selected as a slag-forming component intended for the formation of a protective slag during melting and dissolution of other additives after melting in it.

Шихта для сердечника имеет следующий состав, мас.%:The charge for the core has the following composition, wt.%:

МраморMarble 40,18-45,040.18-45.0 ГрафитGraphite 4,46-5,004.46-5.00 ГранодиоритGranodiorite 8,04-9,008.04-9.00 ФлюоритFluorite 20,54-23,0020.54-23.00 БадделеитBaddeleyite 2,68-3,002.68-3.00 ФерросиликомарганецFerrosilicon Manganese 24,1-27,0024.1-27.00

При этом отношение веса сердечника к весу металлической оболочки составляет 18,0-20,0%.The ratio of the weight of the core to the weight of the metal shell is 18.0-20.0%.

Коэффициент заполнения проволоки равен 11,2-16,8%.The fill factor of the wire is 11.2-16.8%.

При дуговой наплавке слоя металлическая оболочка проволоки и сердечник расплавляются. При расплавлении компонентов сердечника происходит образование шлаковой ванны из защитного жидкого шлака с растворением в нем ферросиликомарганца.During arc surfacing of the layer, the metal sheath of the wire and the core are melted. When the core components melt, a slag bath forms from protective liquid slag with the dissolution of ferrosilicon manganese in it.

При расплавлении металлической оболочки образуется сварочная ванна. В шлаке происходит восстановление циркония, алюминия и кремния с переходом этих элементов в жидкий металл. При переходе циркония, алюминия и кремния в жидкий металл происходит связывание азота и углерода, что предотвращает образование газовых пор в наплавленном слое металла. При связывании растворенных газов в жидком и затвердевающем металле в наплавленном слое образуется небольшое количество изолированных карбидов и нитридов, которые повышают его износостойкость. При плавлении ферросиликомарганца с его поверхности в расплав переходит адсорбированная влага, которая влияет на образование большого количества пор в процессе кристаллизации восстанавливаемого слоя. Наличие пор в восстанавливаемом слое обеспечивает недостаточную вязкость для работы в условиях абразивного высокоскоростного износа восстановленных деталей. Кроме того, при плавлении и растворении в шлаке ферросиликомарганца в восстановленный слой переходят его легирующие элементы: марганец и кремний, которые дополнительно повышают его износостойкость.When the metal shell is melted, a weld pool is formed. In the slag, zirconium, aluminum and silicon are reduced with the transition of these elements into a liquid metal. During the transition of zirconium, aluminum and silicon into a liquid metal, nitrogen and carbon are bound, which prevents the formation of gas pores in the deposited metal layer. When bonding dissolved gases in a liquid and hardening metal, a small amount of isolated carbides and nitrides are formed in the deposited layer, which increase its wear resistance. When ferrosilicon manganese is melted from its surface, adsorbed moisture passes into the melt, which affects the formation of a large number of pores during crystallization of the reduced layer. The presence of pores in the reconstructed layer provides insufficient viscosity for operation in conditions of abrasive high-speed wear of reconditioned parts. In addition, when melting and dissolving ferrosilicon manganese in the slag, its alloying elements: manganese and silicon, which additionally increase its wear resistance, pass into the reduced layer.

При этом восстановленный слой имеет толщину до 8 мм.In this case, the restored layer has a thickness of up to 8 mm.

Средние значения микротвердости наплавленного слоя по Викерсу не превышают 300-350 HV. Детали с таким наплавленным слоем работают в трущихся парах без абразивного износа.The average values of the microhardness of the deposited layer according to Vickers do not exceed 300-350 HV. Parts with such a deposited layer work in friction pairs without abrasive wear.

Достоинство известной порошковой проволоки заключается в обеспечении достаточно высоких показателей износостойкости и ударной вязкости для работы в условиях без абразивного износа восстановленных деталей с повышенными контактными нагрузками. Это обусловлено получением наплавленного слоя, большой толщины без пор и других несплошностей, позволяющим восстанавливать размеры изношенных деталей до номинальных значений в ходе ремонта.The advantage of the known flux-cored wire is to provide sufficiently high indicators of wear resistance and impact strength for working in conditions without abrasive wear of reconditioned parts with increased contact loads. This is due to the receipt of the deposited layer, a large thickness without pores and other discontinuities, allowing you to restore the size of worn parts to nominal values during repair.

Недостаток известной порошковой проволоки заключается в недостаточной износостойкости и ударной вязкости наплавленного слоя для работы ремонтируемой детали в условиях динамических нагрузок и абразивного износа, что обусловлено получением наносимого слоя с небольшим количеством упрочняющих фаз: карбидов, нитридов и карбонитридов и с повышенным количеством пор в его структуре.A disadvantage of the known flux-cored wire is the insufficient wear resistance and toughness of the deposited layer for the repair part to work under dynamic loads and abrasive wear, which is due to the application of the applied layer with a small number of hardening phases: carbides, nitrides and carbonitrides and with an increased number of pores in its structure.

Наиболее близким к заявляемому решению по технической сущности и достигаемому результату является порошковая проволока для наплавки штампов [А.С. СССР №(11)583905, МПК В23К 35/368, публ. БИ №46(45), от 28.02.1978].Closest to the claimed solution for the technical nature and the achieved result is a flux-cored wire for surfacing dies [A.S. USSR No. (11) 583905, IPC V23K 35/368, publ. BI No. 46 (45), dated 02.28.1978].

Порошковая проволока представляет собой сердечник и металлическую оболочку из стали.Flux cored wire is a core and a metal sheath made of steel.

Сердечник выполнен из шихты, которая содержит ферротитан, ферросилиций, ферромарганец, феррохром, феррованадий, ферровольфрам, вермикулит, мрамор, графит, плавиковый шпат.The core is made of a mixture that contains ferrotitanium, ferrosilicon, ferromanganese, ferrochrome, ferrovanadium, ferro-tungsten, vermiculite, marble, graphite, fluorspar.

Компоненты выбраны в следующем соотношении, мас.%:The components are selected in the following ratio, wt.%:

Ферротитан -Ferrotitanium - 10,810.8 Вермикулит -Vermiculite - 18,718.7 Ферросилиций -Ferrosilicon - 4,04.0 Ферромарганец -Ferromanganese - 9,09.0 Феррохром -Ferrochrome - 15,015.0 Феррованадий -Ferrovanadium - 1,01,0 Ферровольфрам -Ferro-tungsten - 1,01,0 Плавиковый шпатFluorspar 18,018.0 Мрамор -Marble - 5,35.3 Графит -Graphite - ОстальноеRest

При этом отношение веса сердечника к весу металлической оболочки составляет 16,0-16,5.The ratio of the weight of the core to the weight of the metal shell is 16.0-16.5.

Графит предназначен для создания защитной атмосферы в зоне наплавки. Смесь порошков феррохрома, ферромолибдена и феррованадия является карбидообразующим компонентом, содержащим переходные тугоплавкие элементы: хром, молибден и ванадий, имеющие высокое сродство к углероду, предназначена для связывания углерода с образованием карбидов.Graphite is intended to create a protective atmosphere in the surfacing zone. A mixture of powders of ferrochrome, ferromolybdenum and ferrovanadium is a carbide-forming component containing transition refractory elements: chromium, molybdenum and vanadium, having a high affinity for carbon, designed to bind carbon to form carbides.

Ферротитан является нитридообразующим компонентом, содержащим титан, предназначен для связывания азота с образованием нитридов и карбонитридов.Ferrotitanium is a nitride-forming component containing titanium, designed to bind nitrogen to form nitrides and carbonitrides.

Смесь мрамора, плавикового шпата и вермикулита является шлакообразующим компонентом и предназначена для образования защитного шлака при плавлении и растворения в нем других добавок после плавления.A mixture of marble, fluorspar and vermiculite is a slag-forming component and is intended to form protective slag during melting and dissolve other additives in it after melting.

При дуговой наплавке металлическая оболочка проволоки и сердечник расплавляются. При расплавлении компонентов сердечника на поверхности изделия происходит образование шлаковой ванны из мрамора, плавикового шпата и вермикулита с растворением в нем углерода и тугоплавких металлов.In arc surfacing, the metal sheath of the wire and core are melted. When the core components melt on the surface of the product, a slag bath of marble, fluorspar and vermiculite is formed with the dissolution of carbon and refractory metals in it.

При расплавлении металлической оболочки проволоки на поверхности изделия образуется сварочная ванна. В шлаковой ванне происходит диффузия углерода и тугоплавких элементов, входящих в состав ферросплавов, в сварочную ванну. При переходе вольфрама, ванадия, хрома, марганца и титана в жидкий металл происходит связывание углерода с образованием карбидов, что предотвращает образование газовых пор. Титан в сварочной ванне связывает азот и углерод с образованием нитридов и карбонитридов. Наличие вермикулита в шлаковой ванне приводит к ее разжижению, что приводит к лучшему отделению шлаковых включений от металла.When the metal sheath of the wire is melted, a weld pool is formed on the surface of the product. In the slag bath, carbon and refractory elements that make up the ferroalloys diffuse into the weld pool. During the transition of tungsten, vanadium, chromium, manganese and titanium to a liquid metal, carbon is bound to form carbides, which prevents the formation of gas pores. Titanium in a weld pool binds nitrogen and carbon to form nitrides and carbonitrides. The presence of vermiculite in the slag bath leads to its dilution, which leads to a better separation of slag inclusions from the metal.

В процессе затвердевания сварочной ванны с последующей упрочняющей термообработкой на поверхности изделия формируется наплавленный слой, содержащий мартенсит отпуска, карбиды, нитриды и карбонитриды тугоплавких металлов.In the process of solidification of the weld pool followed by hardening heat treatment, a deposited layer is formed on the surface of the product containing tempering martensite, carbides, nitrides and carbonitrides of refractory metals.

Наплавленный слой обладает высокими износостойкостью и твердостью за счет повышения в его структуре доли карбидов, нитридов и карбонитридов, а также повышенной хрупкостью за счет большого количества в его структуре мартенсита.The deposited layer has high wear resistance and hardness due to an increase in the share of carbides, nitrides and carbonitrides in its structure, as well as increased fragility due to the large amount of martensite in its structure.

Высокие износостойкость и твердость обеспечивают возможность работы штампов с наплавленной рабочей поверхностью в условиях динамических нагрузок.High wear resistance and hardness provide the ability to work dies with a deposited working surface under dynamic loads.

Достоинство известной порошковой проволоки заключается в повышении износостойкости наплавленного слоя, обеспечивающего возможность работы штампов с наплавленной рабочей поверхностью в условиях динамических нагрузок. Это обусловлено образованием в структуре слоя мартенсита отпуска, карбидов и карбонитридов.The advantage of the known flux-cored wire is to increase the wear resistance of the deposited layer, which provides the possibility of work of dies with a deposited working surface under dynamic loads. This is due to the formation of tempering martensite layer, carbides and carbonitrides in the structure of the layer.

Недостаток известной проволоки заключается в повышенной хрупкости наплавленного слоя, что обусловлено наличием большой доли мартенсита в его структуре.A disadvantage of the known wire is the increased fragility of the deposited layer, which is due to the presence of a large proportion of martensite in its structure.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в разработке порошковой проволоки для наплавки, снижающей хрупкость наплавленного слоя за счет уменьшения в нем доли мартенсита при сохранении достаточной износостойкости наплавленного слоя в условиях ударных нагрузок и абразивного износа.The problem solved by the utility model is to develop a flux-cored wire for surfacing, which reduces the brittleness of the deposited layer by reducing the martensite fraction in it while maintaining sufficient wear resistance of the deposited layer under conditions of shock loads and abrasive wear.

Для решения поставленной задачи в порошковой проволоке для наплавки, выполненной в виде металлической оболочки из стали и сердечника из шихты, содержащей графит, ферросилиций феррохром, ферромарганец и флюорит, в шихту сердечника дополнительно введены титаномагнетит, бадделеит, гранодиорит и датолит при следующем соотношении ее компонентов, мас. %:To solve the problem in a flux-cored wire for welding, made in the form of a metal shell made of steel and a core from a charge containing graphite, ferrosilicon ferrochrome, ferromanganese and fluorite, titanomagnetite, baddeleyite, granodiorite and datolite are additionally introduced into the core charge in the following ratio of its components, wt. %:

Графит -Graphite - 11,0-13,0;11.0-13.0; Титаномагнетит -Titanomagnetite - 7,6-8,25;7.6-8.25; Бадделеит -Baddeleyite - 0,2-0,3;0.2-0.3; Ферросилиций -Ferrosilicon - 2,0-2,25;2.0-2.25; Ферромарганец -Ferromanganese - 30,0-32,0;30.0-32.0; Феррохром -Ferrochrome - 26,0-28,0;26.0-28.0; Гранодиорит -Granodiorite - 2,2-2,4;2.2-2.4; Мрамор -Marble - 11,0-11,1;11.0-11.1; Датолит -Datolith - 1,2-1,35;1.2-1.35; Флюорит -Fluorite - ОстальноеRest

при этом отношение веса сердечника к весу металлической оболочки составляет 18,0-20,0.the ratio of the weight of the core to the weight of the metal shell is 18.0-20.0.

Совокупность существенных признаков заявляемой порошковой проволоки отличается от совокупности существенных признаков прототипа введением новых компонентов в состав шихты, а именно титаномагнетита, бадделеита, гранодиорита и датолита и новым их соотношением в ней. Наличие существенных отличительных признаков в заявляемом решении свидетельствует о соответствии его критерию патентоспособности полезной модели «новизна».The set of essential features of the claimed cored wire differs from the set of essential features of the prototype by the introduction of new components in the composition of the mixture, namely titanomagnetite, baddeleyite, granodiorite and datolite and their new ratio in it. The presence of significant distinguishing features in the claimed solution indicates compliance with its patentability criterion of the utility model of "novelty."

Введение в состав шихты титаномагнетита, бадделеита и датолита понижает хрупкость наплавленного слоя при обеспечении достаточной его износостойкости в условиях ударных нагрузок и абразивного износа. Хрупкость наплавленного слоя уменьшается за счет повышения в его структуре доли мартенсита. Достаточная износостойкость наплавленного слоя обеспечивается за счет сохранения в его структуре высокой доли карбидов, нитридов и карбонитридов.The introduction of the mixture of titanomagnetite, baddeleyite and datolite reduces the brittleness of the deposited layer while ensuring its sufficient wear resistance under conditions of shock loads and abrasive wear. The fragility of the deposited layer decreases due to an increase in the fraction of martensite in its structure. Sufficient wear resistance of the deposited layer is ensured by maintaining a high proportion of carbides, nitrides and carbonitrides in its structure.

Заявляемая порошковая проволока представляет собой сердечник и металлическую оболочку из стали.The inventive flux-cored wire is a core and a metal sheath made of steel.

Сердечник выполнен из шихты, которая содержит мрамор, графит, флюорит, ферротитан, ферросилиций, ферромарганец, феррохром, титаномагнетит, бадделеит, датолит. Компоненты выбраны в следующем соотношении, мас. %:The core is made of a mixture that contains marble, graphite, fluorite, ferrotitanium, ferrosilicon, ferromanganese, ferrochrome, titanomagnetite, baddeleyite, datolite. The components are selected in the following ratio, wt. %:

ГрафитGraphite 11,0-13,011.0-13.0 ТитаномагнетитTitanomagnetite 7,6-8,257.6-8.25 Бадделеит -Baddeleyite - 0,2-0,30.2-0.3 ФерросилицийFerrosilicon 2,0-2,252.0-2.25 ФерромарганецFerromanganese 30,0-32,030.0-32.0 ФеррохромFerrochrome 26,0-28,026.0-28.0 ГранодиоритGranodiorite 2,2-2,42.2-2.4 МраморMarble 11,0-11,111.0-11.1 ДатолитDatolite 1,2-1,351.2-1.35 ФлюоритFluorite ОстальноеRest

Графит и мрамор предназначены для создания защитной атмосферы в зоне наплавки. Смесь порошков феррохрома, ферромарганца является карбидообразующим компонентом, содержащим переходные тугоплавкие элементы: хром и марганец, имеющих высокое сродство к углероду, и предназначена для связывания углерода с образованием карбидов с целью упрочнения наплавленного слоя. Ферросилиций предназначен для легирования упомянутого слоя кремнием с целью упрочнения металлической основы слоя. Титаномагнетит является титаносодержащим компонентом и предназначен для дополнительного упрочнения упомянутого слоя нитридами и карбонитридами титана. Датолит является борсодержащим компонентом и предназначен для дополнительного упрочнения слоя нитридами и карбонитридами бора. Бадделеит является цирконийсодержащим компонентом и предназначен для дополнительного упрочнения слоя нитридами и карбонитридами циркония, а также для рафинирования стали наплавленного слоя. Гранодиорит и флюорит являются шлакообразующими компонентами и предназначены для образования жидкотекучего защитного шлака.Graphite and marble are designed to create a protective atmosphere in the surfacing zone. A mixture of powders of ferrochrome, ferromanganese is a carbide-forming component containing transition refractory elements: chromium and manganese, which have a high affinity for carbon, and is designed to bind carbon to form carbides in order to strengthen the deposited layer. Ferrosilicon is intended for doping said layer with silicon in order to harden the metal base of the layer. Titanomagnetite is a titanium-containing component and is intended for additional hardening of this layer with titanium nitrides and carbonitrides. Datolite is a boron-containing component and is intended for additional hardening of the layer with boron nitrides and carbonitrides. Baddeleyite is a zirconium-containing component and is intended for additional hardening of the layer with zirconium nitrides and carbonitrides, as well as for the refinement of steel of the deposited layer. Granodiorite and fluorite are slag-forming components and are designed to form a fluid flowing protective slag.

При расплавлении металлической оболочки проволоки на поверхности изделия образуется сварочная ванна. В шлаковой ванне происходит диффузия углерода и тугоплавких элементов, входящих в состав ферросплавов, в сварочную ванну. При переходе хрома, марганца в жидкий металл происходит связывание углерода с образованием карбидов, что предотвращает образование газовых пор. Титан, цирконий и бор в составе рудных добавок (титаномагнетит, бадделеит и датолит) при их восстановлении в шлаке и переходе в жидкий металл, связывают азот и углерод, что предотвращает образование газовых пор. Они же образует нитриды и карбонитриды и, как следствие, дополнительно упрочняют наплавленный слой за счет образования этих фаз в его структуре.When the metal sheath of the wire is melted, a weld pool is formed on the surface of the product. In the slag bath, carbon and refractory elements that make up the ferroalloys diffuse into the weld pool. During the transition of chromium, manganese to a liquid metal, carbon is bound to form carbides, which prevents the formation of gas pores. Titanium, zirconium and boron in the composition of ore additives (titanomagnetite, baddeleyite and datolite), when they are reduced to slag and converted to a liquid metal, bind nitrogen and carbon, which prevents the formation of gas pores. They also form nitrides and carbonitrides and, as a result, additionally strengthen the deposited layer due to the formation of these phases in its structure.

Добавка гранодиорита и флюорита в шлаковую ванна приводит к ее разжижению, что приводит к лучшему отделению шлаковых включений от металла.The addition of granodiorite and fluorite to the slag bath leads to its dilution, which leads to better separation of slag inclusions from the metal.

В процессе затвердевания сварочной ванны на поверхности изделия формируется наплавленный слой, содержащий троостомартенсит, карбиды, нитриды и карбонитриды тугоплавких металлов. Кроме того, в структуре наплавленного слоя содержится незначительная доля включений свободного мартенсита.In the process of solidification of the weld pool, a deposited layer is formed on the surface of the product containing troostomartensite, carbides, nitrides and carbonitrides of refractory metals. In addition, a small fraction of inclusions of free martensite is contained in the structure of the deposited layer.

Наплавленный слой без термообработки обладает пониженной хрупкостью за счет незначительной доли в его структуре свободного мартенсита, а также высокими износостойкостью и твердостью за счет повышения в его структуре доли карбидов нитридов и карбонитридов.The deposited layer without heat treatment has a reduced brittleness due to an insignificant fraction of free martensite in its structure, as well as high wear resistance and hardness due to an increase in its structure in the proportion of nitride carbides and carbonitrides.

Детали и инструмент с наплавленным слоем, обладающий пониженной хрупкостью и высокой износостойкостью, работают в условиях контактных, динамических нагрузок и абразивного износа.Parts and tools with a deposited layer, which has reduced brittleness and high wear resistance, work under conditions of contact, dynamic loads and abrasive wear.

Проволоку готовят следующим образом.The wire is prepared as follows.

Пример 1.Example 1

Для приготовления 100 г шихты берут следующие компоненты в количестве: 11,0 г графита (11,0%), 0,2 г бадделеита, содержащего 0,1 г (0,1%) двуокиси циркония и 0,1 г (0,1%) двуокиси кремния, 7,6 г титано-магнетита, содержащего 3,8 г двуокиси титана и 3,8 г двуокиси кальция, 2,0 г ферросилиция, 32,0 г ферромарганца, 26,0 г феррохрома, 2,2 г гранодиорита, 11,0 г мрамора, 1,2 г датолита и флюорит, дополняющий состав до 100%. Компоненты перемешивают в смесителе в течение 20 мин.To prepare 100 g of the charge, the following components are taken in the amount of: 11.0 g of graphite (11.0%), 0.2 g of baddeleyite containing 0.1 g (0.1%) of zirconium dioxide and 0.1 g (0, 1%) silicon dioxide, 7.6 g of titanium-magnetite containing 3.8 g of titanium dioxide and 3.8 g of calcium dioxide, 2.0 g of ferrosilicon, 32.0 g of ferromanganese, 26.0 g of ferrochrome, 2.2 g of granodiorite, 11.0 g of marble, 1.2 g of datolite and fluorite, supplementing the composition to 100%. The components are mixed in a mixer for 20 minutes.

После размола, просеивания и взвешивания компонентов шихты ее помещают в бункер установки получения проволоки (прокатный стан) и с помощью дозатора заполняют желоб прокатываемой металлической оболочки, выполненный из стали 08 пс. Далее прокатывают эту заготовку в проволоку с круглым сечением.After grinding, sieving and weighing the components of the charge, it is placed in the hopper of the wire receiving unit (rolling mill) and, using a batcher, fill the groove of the rolled metal sheath made of 08 ps steel. Next, this billet is rolled into a wire with a circular cross section.

При этом отношение веса сердечника к весу оболочки (коэффициент заполнения проволоки) составляет 18,0-20,0%.The ratio of the weight of the core to the weight of the sheath (fill factor of the wire) is 18.0-20.0%.

В последующих примеры проволоку готовят так же, как и в примере 1 с различными составами компонентов в шихте, которые приведены в таблице 1.In the following examples, the wire is prepared in the same way as in example 1 with various compositions of the components in the charge, which are shown in table 1.

Полученными образцами проволоки произвели наплавку экспериментальных слоев, химический состав которых приведен в таблице 2, а показатели работоспособности которых приведены в таблице 3. Коэффициент износостойкости определяли отношением потерь веса к потерям веса эталонной стали 20ФЛ при трибометрических испытаниях на машине ИИ-5018 (ОАО «Точприбор», г. Иваново). Микроструктура полученного слоя исследовалась на микроскопах МБС-9 и ЕС МЕ-ТАМ-РВ21 при увеличении ×80 и ×500. Химический состав определялся на приборах «Стилоскоп СЛ13» и «Спектроскан МАКС-GV» ТУ 4276-001-23124704-2001, Госреестр №22525-02, аттестованный в ГП ВНИИМ им. Д.И. Менделеева, свидетельство об аттестации №242/19-2004, свидетельство о поверке №0035507 от 19.03.2006 г.The obtained wire samples produced surfacing of the experimental layers, the chemical composition of which is shown in Table 2, and the performance indicators of which are shown in Table 3. The wear resistance coefficient was determined by the ratio of weight loss to weight loss of reference steel 20FL during tribometric tests on the machine II-5018 (OAO Tochpribor , Ivanovo city). The microstructure of the obtained layer was studied on MBS-9 and EC ME-TAM-PB21 microscopes at magnifications of × 80 and × 500. The chemical composition was determined on the devices "Steeloscope SL13" and "Spectroscan MAKS-GV" TU 4276-001-23124704-2001, State registry number 22525-02, certified in GP VNIIM them. DI. Mendeleev, certificate of certification No. 242 / 19-2004, verification certificate No. 0035507 of 03/19/2006.

Микротвердость определялась на приборе ПМТ-3 по ГОСТ 8.398-80 «Измерение твердости по Викерсу».Microhardness was determined on a PMT-3 instrument according to GOST 8.398-80 “Vickers Hardness Measurement”.

Результаты испытаний показывают, что защитный слой обладает повышенной ударной вязкостью (пониженной хрупкостью) по сравнению со слоем, полученным по способу-прототипу и достаточной износостойкостью, что создает возможность работы в условиях ударных нагрузок и скоростного абразивного износа, как при наличии контактных динамических нагрузок, так и без них.The test results show that the protective layer has a high impact strength (reduced brittleness) compared with the layer obtained by the prototype method and sufficient wear resistance, which makes it possible to work in conditions of shock loads and high-speed abrasive wear, both in the presence of contact dynamic loads, and without them.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Figure 00000003
Figure 00000003

Claims (3)

Порошковая проволока для наплавки, выполненная в виде металлической оболочки из стали и сердечника из шихты, содержащей графит, ферросилиций, феррохром, ферромарганец и флюорит, отличающаяся тем, что шихта сердечника дополнительно содержит титаномагнетит, бадделеит, гранодиорит и датолит при следующем соотношении ее компонентов, мас. %:A flux-cored wire for surfacing, made in the form of a metal shell of steel and the core of a charge containing graphite, ferrosilicon, ferrochrome, ferromanganese and fluorite, characterized in that the core charge additionally contains titanomagnetite, baddeleyite, granodiorite and datolite in the following ratio of its components, wt . %: Графит Graphite 11,0-13,011.0-13.0 Титаномагнетит Titanomagnetite 7,6-8,257.6-8.25 Бадделеит Baddeleyite 0,2-0,30.2-0.3 Ферросилиций Ferrosilicon 2,0-2,252.0-2.25 Ферромарганец Ferromanganese 30,0-32,030.0-32.0 Феррохром Ferrochrome 26,0-28,026.0-28.0 Гранодиорит Granodiorite 2,2-2,42.2-2.4 Мрамор Marble 11,0-11,111.0-11.1 Датолит Datolite 1,2-1,351.2-1.35 ФлюоритFluorite ОстальноеRest
при этом отношение веса сердечника к весу металлической оболочки составляет 18,0-20,0.the ratio of the weight of the core to the weight of the metal shell is 18.0-20.0.
RU2016121533U 2016-05-31 2016-05-31 SOW POWDER WIRE RU172042U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121533U RU172042U1 (en) 2016-05-31 2016-05-31 SOW POWDER WIRE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2016121533U RU172042U1 (en) 2016-05-31 2016-05-31 SOW POWDER WIRE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU172042U1 true RU172042U1 (en) 2017-06-27

Family

ID=59240647

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2016121533U RU172042U1 (en) 2016-05-31 2016-05-31 SOW POWDER WIRE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU172042U1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3838246A (en) * 1972-09-08 1974-09-24 Y Gretsky Flux-cored electrode
RU2088392C1 (en) * 1995-04-04 1997-08-27 Елена Николаевна Зубкова Flux-cored electrode charge
SU632139A1 (en) * 1977-04-07 2013-05-10 Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе PINE WIRE CHARGE
SU1029515A1 (en) * 1981-12-16 2013-05-10 Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе CHARGE POWDER WIRE FOR PLASMA SURFACTION IN NITROGEN-CONTAINING GAS MIXTURES AND SUBSEQUENT NITROGEN

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3838246A (en) * 1972-09-08 1974-09-24 Y Gretsky Flux-cored electrode
SU632139A1 (en) * 1977-04-07 2013-05-10 Сибирский металлургический институт им.Серго Орджоникидзе PINE WIRE CHARGE
SU1029515A1 (en) * 1981-12-16 2013-05-10 Сибирский ордена Трудового Красного Знамени металлургический институт им.Серго Орджоникидзе CHARGE POWDER WIRE FOR PLASMA SURFACTION IN NITROGEN-CONTAINING GAS MIXTURES AND SUBSEQUENT NITROGEN
RU2088392C1 (en) * 1995-04-04 1997-08-27 Елена Николаевна Зубкова Flux-cored electrode charge

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2770073B1 (en) Roll surface-layer material for hot rolling with excellent fatigue resistance produced by centrifugal casting, and composite roll for hot rolling produced through centrifugal casting
CA2929359C (en) Friction stir welding method for high-strength steel sheets or plates
RU2619547C1 (en) Flux cored wire for welding deposition
KR102106582B1 (en) Welding additive for electric arc welding and laser beam welding of mixed joins composed of austenitic and ferritic steel
RU2429957C1 (en) Flux cored wire
JP4676940B2 (en) Manufacturing method of metal-based flux cored wire with low slag and high fatigue strength welded joint
RU2661126C1 (en) Charge of flux-cored wire
RU172042U1 (en) SOW POWDER WIRE
JP6313844B1 (en) Composite roll for rolling
RU2478030C1 (en) Powder wire for building up
RU2467854C1 (en) Powder wire
RU2637849C2 (en) Powder wire for surfacing
JP2009287103A (en) High rigidity and high damping capacity cast iron
RU2704338C1 (en) Flux cored wire
RU2471601C1 (en) Ceramic flux
RU204457U1 (en) Wire with nominal diameter up to 5 mm for surfacing rollers of continuous casting machines
JP5837837B2 (en) High-hardness BN free cutting steel with a tool life of 300HV10 or higher
RU2757824C1 (en) Fused-ceramic flux for surfacing
RU2257988C2 (en) Powder wire for surfacing parts of metallurgical equipment
RU2345160C1 (en) White wear-resistant cast iron
RU2801387C1 (en) Cored wire
RU2679372C1 (en) Flux cored wire
RU2123921C1 (en) Mixture for welding deposition
RU2356989C1 (en) White cast iron
RU2675849C1 (en) Solid lubricating composition for formation of metal-ceramic coating in friction units

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190601