RU1776527C

RU1776527C - Состав электродного покрыти

Info

Publication number: RU1776527C
Application number: SU914926979A
Authority: RU
Inventors: Людмила Хомовна Стукальская; Наталья Васильевна Бацукина; Александр Николаевич Ткаченко; Александр Павлович Своеволин
Original assignee: Производственное объединение "Луганский тепловозостроительный завод им.Октябрьской революции"
Priority date: 1991-04-10
Filing date: 1991-04-10
Publication date: 1992-11-23

Abstract

Использование: при сварке, в частности составы покрытий электродов дл сварки конструкционных сталей. Сущность изобретени : состав электродного покрыти содержит следующие компоненты , мас.%: плавиковый шпат 14-19: кварцевый песок 5-9; ферросилиций 2-3; ферромарганец 4-5; ферротитзн 5-7; эвдиалит 17-11; мрамор-остальное. Введение в состав электродного покрыти эвдиалита способствует повышению пластических свойств и ударной в зкости наплавленного металла.3 табл.

Description

С/

С

Изобретение относитс к сварке, в частности к составу электродного покрыти , предназначенного дл сварки конструкционных сталей.

Известен состав электродного покрыти , содержащий мрамор, плавиковый шпат, ферромарганец, ферросилиций, фер- ротитан, гексатитонат кали , кварц (авт.св, № 1180217, кл. В 23 К 35/365, 1984г.).

Недостатком этого покрыти вл етс повышенное разбрызгивание электродного металла, а также высока в зкость шлака, что ведет к образованию пор и затрудн ет сварку в вертикальном и потолочном положении.

Наиболее близким к предлагаемому составу покрыти и достигаемому эффекту вл етс состав, содержащий мрамор, плавиковый шпат, кварц, ферротитан. ферромарганец , ферросилиций, оксалат кальци (авт.св. № 1090519, кл. В 23 К 35/365, 1983г.).

Электроды с покрытием этого состава нетехнологичны в изготовлении. Покрытие быстро затвердевает и имеет малую пластичность , что приводит при изготовлении к. эксцентричности. Поэтому при сварке часто возникают поры при изменении длины сварочной дуги.

Цель изобретени - повышение пластических свойств и ударной в зкости металла шва. а также снижение потерь металла на разбрызгивание и улучшение сварочно-тех- нологических свойств.

Поставленна цель достигаетс тем, что в состав электродного покрыти содержащего мрамор, плавиковый шпат, кварцевый песок, ферросилиций, ферротитан, ферромарганец и компонент, содержащий оксид кальци в качестве компонента, содержащего оксид кальци вводитс эвдиалит при елеxj х|

Os

ел ю VI

дующем соотношении компонентов, мас,%: плавиковый шпат 14 -19; кварцевый песок 5 - 9; ферросилиций 2 - 3; ферромарганец 4 - 5; ферротитан 5 - 7; эвдиалит 17-22; мрамор остальное.

Введение в состав электродного покрыти обогащенного компонента минерала эвдиалита, представл ющего природную окисленную лигатуру, состо щую из компонентов, мас.%; ZnOz 25-40; N0205 5; РЗМ205 10; ТЮ2 2; А120з 0,5; SI02 0,1; Ре20з 1; FeO 5; МпО 5; СаО остальное, в количестве 17-22% способствует повышению пластических свойств и ударной в зкости наплавленного металла за счет микролегировани и модифицировани металла окислами ниоби , циркони РЗМ, вход щими в состав этого минерала.

При введении в электродное покрытие минерала снижаетс содержание вредных примесей в наплавленном металле, таких как S и Р. Повышенное содержание серы в металле шва образует с железом легкоплавкие эвтектики с температурой плавлени 1195°С, что ведет к по влению гор чих трещин . Уменьшению концентрации серы в металле шва, а следовательно повышению его пластических свойств, способствуют окислы МпО, СаО, А120з. SlOa, вход щие в состав минерала эвдиалита, облегча переход серы в шлак. Кроме того, эти окислы образуют с серой следующие соединени , не дающие легкоплавкие эвтектики: MnS, CaS, AteSs т.пл. 1610°С, 1590°С, 1550°С соответственно , a SI02, соедин сь с серой, образует сильфид кремни SIS2, улетучивающийс из расплава с газами.

Уменьшению содержани фосфора в металле шва способствуют окислы FeO, Рв20з, МпО, СаО, которые св зывают его в шлакующиес комплексные соединени .

Снижение содержани серы и фосфора в металла шва улучшает механические свойства и повышает ударную в зкость при низких температурах сварного соединени .

8 процессе диссоциации минерала эвдиалита в зоне сварочной дуги выдел ютс ионы редкоземельных металлов, обладающие низким потенциалом ионизации, обеспечивающие повышение стабильности горени дуги, способствующие мелкокапельному переносу металла, снижающие потери металла на разбрызгивание при сварке и получение наплавленного металла без пор при неизбежных колебани х дуги в монтажных услови х.

Наличие окислов FeaOa, СаО, МпО обеспечивает при остывании шлака его расширение , что приводит к растрескиванию и

легкому удалению шлака с поверхности шва.

Введение эвдиалита в состав покрыти менее 17% не обеспечивает достаточно высокую стабильность горени дуги, снижение содержани серы и фосфора в металла шва незначительное. Увеличение содержани эвдиалита в покрытии более 22% ведет к снижению показателей пластичности, что

0 вызвано пересыщением наплавленного металла тугоплавкими окислами, вход щими в состав эвдиалита.

Плавиковый шпат вводитс в состав электродного покрыти в количестве 145 19% с целью более полного удалени водорода из зоны сварки путем св зывани его в стойкое соединение HF, которое переходит в шлак. Плавиковый шпат увеличивает жидкотекучесть шлака, что способствует бо0 лее полному выделению газов из сварочной ванны.

Снижение содержани плавикового шпата ниже 14% не обеспечивает удаление водорода в необходимом количестве. При

5 содержании более 19% ухудшаетс стабильность горени дуги из-за вли ни ионов фтора.

Содержание мрамора, кварцевого песка в составе электродного покрыти в ко0 личестве 41-49,5% соответственно определено из услови обеспечени надежной газовой и шлаковой защиты сварочной ванны. Введение этих компонентов ниже 41% и 5% не обеспечивает надежной газо5 вой и шлаковой защиты от Оа№Н2, паров НаО, что ведет к образованию пор, снижает ударную в зкость наплавленного металла. Увеличение содержани мрамора ниже 49,5% ведет к зашлаковке Сварочной ванны,

0 а содержание кварцевого песка ниже 9,5% понижает пластические свойства наплавленного металла, так как образуютс силикаты марганца, который присутствует в покрытии.

5 Ферромарганец, ферросилиций, ферротитан ввод тс в покрытие в качестве раскислителей. Содержание ферромарганца , ферросилици , ферротитана ниже 4%, 2%, 5% соответственно не обеспечивает

0 достаточного раскислени металла шва, снижает пластические показатели наплавленного металла. Повышение содержани ферросплавов свыше 3% ферросилици , 7% ферротитанэ, 5% ферромарганца способству5 ет образованию шлака более в зкого, густого , т гучего, плохо обтекающего валик, ухудшает стабильность горени дуги.

Дл экспериментальной проверки предлагаемого электродного покрыти были изготовлены п ть составов-ингредиентов , из которых 2, 3. 4 составы показали оптимальные результаты.

Предлагаемые составы покрыти представлены в табл.1. Покрытие наносилось на проволоку марки Св08А (Св08) диаметром 3-4 мм. Сварка производилась на посто нном токе обратной пол рности от серийно выпускаемых источников питани .

В табл.2 приведены химические составы наплавленного металла, выполненного электродами с покрытием 2,3,4. Механические свойства наплавленного металла представлены в табл.3.

Анализ результатов испытаний показал , что по механическим свойствам метал- ла шва электроды с данным покрытием относ тс к типу 350А. По сравнению с прототипом полученные значени д , ip, а показывают , что сварные швы обладают повышенными пластическими свойствами, гарантируют требуемый уровень ударной в зкости наплавленного металла при нормальных и низких температурах.

Электроды с предлагаемым покрытием позвол ют производить сварку во всех про- странственных положени х, обеспечивают

Химический состав наплавленного металла

хорошее формирование шва. значительно снижают разбрызгивание металла, шлакова корка легко отдел етс , обеспечиваетс высока стабильность горени дуги.

Claims

Формула изобретени Состав электродного покрыти , содержащий мрамор, плавиковый шпат, кварцевый песок, ферросилиций, ферротитан, ферромарганец и компонент, содержащий оксид кальци , отличающийс тем, что, с целью повышени пластических свойств и ударной в зкости металла шва, а также снижени потерь металла на разбрызгивание и улучшени сварочно-технологических свойств, в качестве компонента, содержащего оксид кальци , состав содержит эвдиалит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

14-19;

5-9;

2-3;

4-5;

5-7;

17-22;

остальное.

Таблица 1

Таблица 2

Механические свойства наплавленного металла

Таблица 3