RU1808591C - Материал дл сварки никел - Google Patents

Abstract

Сущность изобретени : сварочный материал содержит карбид титана. Зерна карбида титана покрыты одним из галогенидов лити , кали , натри , кальци  в количестве 2-6% от массы карбида титана. Сварочный материал может быть использован виде шихты порошковой проволоки, флюса или электродного покрыти . Шихты порошковой проволоки содержит 4-6% карбида титана , никель остальное. Флюс содержит, мас.%: мрамор 10-20, глинозем 15-20, плавиковый шпат 60-70, карбид титана 1-7. Электродное покрытие содержит, мас.%: мрамор 40-50; плавиковый шпат 30-40, полевой шпат 3-7, двуокись титана 1-3, бентонит 2-4, карбид титана 8-16. Материал позвол ет повысить прочностные свойства и коррозионную стойкость металла шва. 3 з.п.ф-лы, 11 ил., 6 табл. в

Description

Изобретение относитс  к сварочным материалам, а именно к составам шихты порошковой проволоки, предназначенным дл  дуговой сварки в защитных газах конструкционных материалов, преимущественно никел .

Целью изобретени   вл етс  повышение прочностных свойств и коррозионной стойкости металла сварного шва.

Цель достигаетс  тем, что в известных составах сварочных материалов, содержащих карбид титана, зерна его покрывают одним из галогенидов лити , кали , натри  кальци  в количестве 2-6% от массы карбида титана. При этом, если материал используют в качестве шихты порошковой проволоки, он содержит 4-6% мае. карбида титана, никель - остальное.

Если материал используют в качестве флюса, то он содержит, мас.%; 110-20 мрамора , 15-20 глинозема, 60-70 плавикового шпата и 1-7 карбида титана.

В случае использовани  материала в качестве электродного покрыти , он содержит , мас.%: 40-50 Мрамора, 30-40 плавикового шпата, 3-7 полевого шпата, 1- 3 двуокиси титана, 2-4 бентонита и 8-16 карбида титана.

При сварке названные галогениды образуют , испар  сь, газовое облако вокруг зерен карбида титана, из-за чего карбид титана окисл етс  при более высоких температурах . Благодар  этому, в металл шва переходит большее количество карбида титана , что повышает антикоррозионные

00

О 00 СЛ

ю

свойства металла шва и его прочностные показатели.

Проведенные исследовани  показали, что содержание галогенида покрывающего зерна карбида титана, в составе сварочных материалов менее 2% не дает повышение прочностных свойств металла сварного шва и его коррозионной стойкости, как и содержание его выше 6%.

С целью определени  возможности ис- пользовани  вышеуказанных галогенидов дл  покрыти  зерен карбида титана, были проведены исследовани  по вли нию галогенидов на термостойкость карбида титана.

Исследовани  проводились на дерива- тографе (производство Венгри ). Навески порошка карбида титана (10 мг), зерна которого покрыты вышеуказанными галогенида- ми щелочно-земельных металлов, нагревали при посто нном темпе темпера- турного нагруженй  (100°С/мин). Одновременно регистрировали изменение массы первоначальной навески Am, температуры Т и дифференциальные изменени  мас

сы и температуры.

Начало интенсивного окислени  карбида титана отмечено с 370°С (с изменением массы первоначальной навески более 35% ). .

Галогенид смещал температуру термо- стойкости карбида титана в область 575-620°С, котора  и принималась как температура термостойкости карбида титана.

На нижеприведенных термогравиметрических кривых (фиг.1-11) показаны ре- зультаты проведенных исследований. Как видно из термогравиметрических кривых действи  галогенидов на термостойкость карбида титана эквивалентны. На основании этого отработку предлагаемого состава шихты порошкообразной проволоки проводили с одним из галогенидов -фторидом натри .

При отработке предлагаемого состава шихты порошковой проволоки с содержани- ем фторида натри , покрывающего зерна карбида титана, в количествах, соответствующих как граничным значени м его, приведенным в формуле изобретени , так и средним значени м и значени м, выход - щим за за вл емые пределы.

В табл.1 приведены опробованные составы шихты порошковой проволоки (составы 1-5). Порошковые проволоки диаметром 2,5 мм изготавливали в лабораторных услови х на волочильной установке из никелевой ленты марки НП-2 (ГОСТ 492-73) толщиной 0,5 мм и шириной 11,6 мм. Волочение выполн ли за шесть проходов при

0

5 0

5

п

0

5 0

5 0

5

диаметрах фильер (мм): 3,7; 3,3; 3,1; 2,9; 2,7 и 2,5. Основа шихты порошковой проволоки

- никелевый электролитический порошок (ГОСТ 9722-79).

Опробование проводили при сварке образцов из никел  марки НП-2 толщиной 5,0 мм. Сварку осуществл ли с двух сторон на посто нном токе обратной пол рности при силе сварочного тока 300-330 А, напр жении на дуге 18-20 В, скорости сварки 23 м/ч и расходе защитного газа - аргона - 7,5-9,5 л/мин.

Полученные сварные образцы подвергались прочностным и коррозионным испытани м в расплаве едкого натра. Результаты испытаний представлены в нижеследующей табл.2. .

Как видно из результатов испытаний (табл.2) при содержании в шихте порошковой проволоки фторида натри , покрывающего зерна карбида титана в пределах, указанных в формуле изобретени , повышаютс  предел прочности, ударна  в зкость и твердость, а скорость коррозии снижаетс . При выходе же содержани  фторида натри  в шихте порошковой проволоки за за вл емые пределы цель изобретени  не достигаетс .

При отработке предлагаемого флюса были опробованы составы с содержанием фтористого натри , покрывающего зерна карбида титана, в количествах, соответствующих как граничным значени м его, приведенных в формуле изобретени , так и. средним значени м, выход щим за за вл емые пределы.

В табл.3 приведены опробованные составы предлагаемого флюса (составы 1-5).

Вышеуказанные составы были опробованы при сварке образцов из никел  НП-2 толщиной 10 мм.

Перед сваркой керамический флюс прокаливали при температуре 350°С в течение 1ч.

В качестве электрода использовалась никелева  проволока диаметром 4,0 мм. Сварку проводили посто нным током обратной пол рности при силе сварочного тока 520-530 А и напр жении на дуге 30-32 В.

Полученные образцы подвергались прочностным испытани м и испытани м на скорость коррозии в концентрированных натриевой и калиевой щелочах. Результаты испытаний представлены в нижеследующей табл.4.

Как видно из результатов испытаний,

при содержании в флюсе фтористого на-1 три , покрывающего зерна карбида титана, в пределах, указанных в формуле изобрете ни , повышаютс  предел прочности и ударна  в зкость металла сварного шва, а скорость коррозии снижаетс . При выходе же содержани  фтористого натри  в флюсе за за вл емые пределы цель изобретени  не достигаетс .

При отработке предлагаемого состава электродного покрыти  с содержанием фторида натри , покрывающего зерна карбида титана, в количествах, соответствующих как граничным значени м его, приведенным в формуле изобретени , так и средним значени м и значени м, выход щим за за вл емые пределы.

В табл.5 приведены опробованные составы электродного покрыти  (составы 1-5). В качестве стержней примен лась проволока марки НП-2 диаметром 4,0 мм. Перед сваркой электроды прокаливали при температуре 350°С в течение 1 ч. Опробование проводили при сварке образцов из никел  марки НП-2 толщиной 4,0 мм, Сварку осуществл ли посто нным током обратной пол рности при силе сварочного тока 160-200 А и напр жении на дуге 28-32 В.

Полученные сварные образцы подвергались прочностным и коррозионным испытани м в расплаве едкого натра. Результаты испытаний представлены в табл.6.

Как видно из результатов испытаний, при содержании в электродном покрытии фторида натри , покрывающего зерна карбида титана, в пределах, указанных в формуле изобретени , повышаютс  предел прочности, ударна  в зкость и твердость, а скорость коррозии снижаетс . При выходе же содержани  фторида натри  в покрытии электрода за за вл емые пределы цель изобретени  на достигаетс .

Преимущества предлагаемого, сварочного материала заключаютс  в том, что он

0

5

благодар  покрытию зерен карбида титана вышеуказанными галогенидами, повышает термостойкость карбида титана при сварке, чем увеличивает переход последнего в металл шва и тем самым повышает его прочностные свойства (предел прочности, ударную в зкость и твердость в среднем на 12-15%, 12-13% и 11-13% соответственно) и снижает скорость коррозии металла шва в расплаве едкого натра. Это же, в свою очередь, позволит повысить стойкость сварных изделий , полученных с применением электродов с предлагаемым составом покрыти , при эксплуатации в расплавах едкого натра.

Claims (4)

1. Материал дл  сварки никел , содержащий карбид титана, отличают, и и с  

тем, что, с целью повышени  прочностных свойств и коррозионной стойкости металла сварных швов, зерна карбида титана покрыты одним из галогенидов лити , кали , натри , кальци  в количестве 2-6% от массы

карбида титана.

2. Материал по п. 1, отличающийс  тем, что при использовании его в качестве шихты порошковой проволоки он содержит 4-6% карбида титана, никель - остальное.

3. Материал по п. 1,отличающийс  тем, что при использовании его в качестве флюса, он содержит 10-20% мрамора, 15- 20% глинозема, 60-70% плавикового шпата и 1-7% карбида титана.

4. Материал по п. 1, от л и ч а ю щ и и с   тем, что при использовании в качестве электродного покрыти  он содержит 40-50% мрамора, 30-40% плавикового шпата, 3-7%. полевого шпата, 1-3% двуокиси титана,

2-4% бентонита и 8-16% карбида титана;

Составы шихты порошковой проволоки, опробованные при сварке деталей из никел  марки НП-2

Таблица 1

Таблица 2

Результаты прочностных и коррозионных испытаний никелевых сварных образцов, полученных при сварке в среде аргона, опробованными порошковыми проволоками

ТаблицаЗ Составы керамического флюса, опробованные при сварке деталей из никел  НП-2

Т а б л и ц а 4

Вли ние содержани  в флюсе фтористого натри , покрывающего зерна карбида титана, на прочностные показатели металла сварочного шва и скорость его коррозии в концентрированных расплавах калиевой и натриевой щелочей

Составы электродного покрыти , опробованные при сварке деталей

из никел  марки НП-2

Таблица 5

Таблица б

200 W 600 800 ПС Фиг. 11