RU206282U1 - Порошковая проволока для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу - Google Patents
Порошковая проволока для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу Download PDFInfo
- Publication number
- RU206282U1 RU206282U1 RU2021109341U RU2021109341U RU206282U1 RU 206282 U1 RU206282 U1 RU 206282U1 RU 2021109341 U RU2021109341 U RU 2021109341U RU 2021109341 U RU2021109341 U RU 2021109341U RU 206282 U1 RU206282 U1 RU 206282U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flux
- cored wire
- abrasive wear
- utility
- model
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/368—Selection of non-metallic compositions of core materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области электродуговой наплавки порошковой проволокой деталей, подверженных высокому абразивному изнашиванию при умеренных ударных нагрузках, например, лопатки и валки размольных мельниц, рабочие поверхности эксгаустеров, желоба, защитные плиты, образующие поверхности чаш и конусов доменных печей и других деталей, работающих при температурах до 300°С. Полезная модель может быть использована в металлургии и других отраслях промышленности.Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение эксплуатационных свойств наплавленного металла, в частности, износостойкости за счет оптимизации химического состава порошкообразного наполнителя.Порошковая проволока для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу, состоит из стальной оболочки и порошкообразного наполнителя, содержащего следующее соотношение компонентов, мас. %: углерод 0,5-1,5; марганец 0,5-2,0; кремний ≤1,2; фосфор ≤0,025; сера ≤0,025; хром 13,0-23,0; титан 0,1-0,6; бор 2,2-3,6; железо и примеси - остальное. 1 с.п. ф-лы, 2 табл.
Description
Полезная модель относиться к области электродуговой наплавки порошковой проволокой деталей, подверженных высокому абразивному изнашиванию при умеренных ударных нагрузках, например, лопатки и валки размольных мельниц, рабочие поверхности эксгаустеров, желоба, защитные плиты, образующие поверхности чаш и конусов доменных печей и других деталей, работающих при температурах до 300°С. Полезная модель может быть использована в металлургии и других отраслях промышленности.
Известна порошковая проволока для нанесения покрытий, стойких к абразивному износу и высокотемпературной коррозии, состоящая из стальной оболочки и сердечника, выполненного из шихты, содержащей следующие компоненты, мас. %: хром 5,0 - 15,0; бор 1,0 - 5,0; алюминий 2,0 - 12,0; углерод 0,2 - 1,0; иттрий 0,5 - 1,0; железо - основа (Патент №2613118, МПК С22С 38/32, С23С 4/08, С23С 4/16, С23С 24/08, опубл. 15.03.2017 г.).
Известное техническое решение относится к области материалов для получения покрытий, стойких к абразивному износу, методами газотермического напыления с использованием процесса дуговой металлизации. Оно используется для защиты поверхностей деталей, работающих в условиях воздействия частиц абразива и высоких температур, например, труб топочных экранов бойлеров тепловых электростанций.
Недостатком данного материала является недостаточное содержание в нем хрома, а также отсутствие марганца и титана для обеспечения требуемых показателей по прочности, твердости, абразивному износу. При этом стоимость иттрия превышает стоимость титана в 20-30 раз, что делает технологию экономически высокозатратной.
Известна наиболее близкая к предложенной шихта порошковой проволоки, содержащая компоненты в следующем соотношении, мас. %: углерод 0,5-1,5, марганец 1,87-3,43, кремний 1,25-3,13, хром 6,87-10,94, молибден 0,1-0,5, вольфрамсодержащий концентрат 43,89-57,56, ванадий 0,62-1,25, алюминий 0,1-0,15, никель 0,01-0,6, кобальт 0,01-0,5, пыль электрофильтров алюминиевого производства 0,5-10, железо - остальное (Патент №2661126, МПК В23К 35/36, В23К 35/368, опубл. 11.07.2018 г.).
Недостатком шихты известной порошковой проволоки является присутствие в ней недостаточного количества хрома, а также отсутствие бора и титана для обеспечения необходимых показателей по прочности, твердости и абразивному износу наплавленного слоя. Высокое содержание таких элементов как, марганец, никель, молибден оказывает положительное влияние на коррозионную стойкость и стойкость к высоким удельным давлениям, но значительно снижает стойкость к экстремальному абразивному истиранию. Высокая стоимость таких легирующих элементов как никель, ванадий, ниобий, молибден, вольфрам определяет и высокую стоимость порошковой проволоки.
Технической задачей, на решение которой направлена настоящая полезная модель, является повышение эксплуатационных свойств наплавленного металла, в частности, износостойкости за счет оптимизации химического состава порошкообразного наполнителя.
Поставленная техническая задача достигается тем, что порошковая проволока для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу, состоит из стальной оболочки и порошкообразного наполнителя, содержащего следующее соотношение компонентов, мас. %:
Углерод | 0,5-1,5 |
Марганец | 0,5-2,0 |
Кремний | ≤1,2 |
Фосфор | ≤0,025 |
Сера | ≤0,025 |
Хром | 13,0-23,0 |
Титан | 0,1-0,6 |
Бор | 2,2-3,6 |
Железо и примеси | Остальное |
Стальная оболочка, например, может быть выполнена из низкоуглеродистой ленты марки 08Ю следующего химического состава: углерод 0,05%, кремний 0,02%, марганец 0,25%, сера 0,008%, фосфор 0,006%, хром 0,01%, никель 0,01%, медь 0,02%, алюминий 0,036%.
Заявляемые пределы химического состава порошкообразного наполнителя подобраны эмпирическим путем, исходя из показателя эксплуатационных свойств наплавленного металла такого, как абразивный износ.
Состав порошкообразного наполнителя порошковой проволоки позволяет повысить прочность, твердость, стойкость к коррозии наплавленного металла за счет добавления в состав порошкообразного наполнителя титана. Увеличение содержания хрома и бора позволяет использовать проволоку для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу.
Таким образом, для повышения эксплуатационных свойств наплавленного металла, в частности износостойкости, необходимо оптимизировать химический состав порошкообразного наполнителя. К наплавленному металлу предъявляются требования по твердости в размере 60-66HRC.
Выбранное содержание углерода обеспечивает требуемую твердость и прочность. При содержании углерода менее 0,5% снижаются требуемые показатели по твердости и износостойкости, а при содержании углерода более 1,5% ухудшается свариваемость, значительно повышается хрупкость и склонность к трещинообразованию.
Заявленная концентрация марганца в порошкообразном наполнителе обеспечивает требуемую твердость и прочность наплавленного металла, сохраняя необходимую ударную вязкость и снижая вредное влияние серы. При содержании марганца до 0,5% не достигаются показатели по прочности, а при содержании марганца свыше 2,0% снижается ударная вязкость.
Содержание кремния в порошкообразном наполнителе в размере ≤1,2% в качестве активного раскислителя обеспечивает чистоту наплавленного металла, а также такие механические свойства, как прочность, твердость и предел текучести. При увеличении содержания кремния свыше 1,2% снижается коррозионная стойкость наплавленного металла при истирании и ударная вязкость.
Содержание фосфора должно быть ≤0,025%. Увеличение его содержания, повышая прочность, одновременно повышает хрупкость и снижает пластичность и вязкость.
Содержание серы должно быть ≤0,025%. Повышение ее содержания снижает механические свойства наплавленного металла и снижает свариваемость готовых изделий.
Хром в пределах 13,0-23,0% положительно влияет на повышение твердости и прочности, увеличивает коррозионную стойкость наплавленного металла. Бориды хрома более твердые, чем карбиды, а это очень важно для повышения износостойкости металла. При содержании хрома менее 13,0% эффективность его влияния на повышение прочности снижается, а при содержании более 23,0% при заданных содержаниях марганца, кремния, углерода и бора снижается твердость и износостойкость, возможно получение трещин при наплавке.
Введение титана в количестве от 0,1 до 0,6% повышает прочность, жаростойкость и твердость, наплавленный металл менее подвержен коррозии, обладает лучшей вязкостью, повышается сопротивление наплавленного слоя к окислению и газовой коррозии. В введении титана в количестве свыше 0,6% нет технологической необходимости.
Введение бора в количестве 2,2-3,6% способствует повышению прочности, твердости и износостойкости наплавленного металла. При содержании бора свыше 3,6% сталь становится хрупкой, с низким сопротивлением образованию трещин, а при содержании бора менее 2,2% не достигаются требуемые показатели по прочности, твердости и износостойкости.
Пример. Для изготовления порошкообразного наполнителя порошковой проволоки использовали порошки ферросплавов: феррохром по ГОСТ 4757, ферромарганец по ГОСТ 4755, ферросилиций по ГОСТ 1415, ферротитан по ГОСТ 4761, ферробор по ГОСТ 14848. Порошки получены методом механического измельчения. Затем порошки взвешивали, перемешивали в миксере, сушили и получали порошкообразный наполнитель порошковой проволоки в соответствии с заданным химическим составом.
На стане была изготовлена порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки (марка стали 08Ю) диаметром 3,2 мм, и порошкового наполнителя. Коэффициент заполнения составлял 39%. Порошковой проволокой производилась многослойная наплавка на пластины из стали марки Ст. 3 при следующих режимах: напряжение 29-31 В, ток 380-450 А, скорость наплавки 0,12-0,15 м/мин, амплитуда поперечных колебаний 30-34 мм. Из 7-10 слоев вырезался образец для определения таких характеристик наплавленного металла, как наличие трещин, твердость, относительная износостойкость 8.
Наличие трещин после наплавки оценивали ультразвуковым методом, а также на металлографических шлифах капиллярным методом контроля.
Исследовались 6 вариантов составов порошкообразного наполнителя (таблица 1) порошковой проволоки: 1 - прототип; 2 - нижний заграничный состав; 3-5 заявляемые пределы; 6 - верхний заграничный состав. Взаимосвязь некоторых исследуемых параметров в зависимости от состава порошкообразного наполнителя порошковой проволоки приведена в таблице 2. Определение износостойкости наплавленного металла производили согласно ГОСТ 23.208-79. В качестве эталона для определения относительной износостойкости был взят вариант 1 - прототип состава порошкообразного наполнителя.
Порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки и порошкообразного наполнителя предложенного химического состава, позволяет повысить эксплуатационные свойства наплавленного металла, в частности, износостойкости за счет оптимизации химического состава порошкообразного наполнителя.
Claims (2)
- Порошковая проволока для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу, состоящая из стальной оболочки и порошкообразного наполнителя, содержащего компоненты в следующем соотношении, мас. %:
-
Углерод 0,5-1,5 Марганец 0,5-2,0 Кремний ≤1,2 Фосфор ≤0,025 Сера ≤0,025 Хром 13,0-23,0 Титан 0,1-0,6 Бор 2,2-3,6 Железо и примеси Остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109341U RU206282U1 (ru) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Порошковая проволока для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021109341U RU206282U1 (ru) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Порошковая проволока для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU206282U1 true RU206282U1 (ru) | 2021-09-03 |
Family
ID=77663423
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021109341U RU206282U1 (ru) | 2021-04-05 | 2021-04-05 | Порошковая проволока для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU206282U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114589431A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-06-07 | 鞍山冶金集团工业有限公司鞍山三炼钢分公司 | 一种挤压辊盖面层用自保护药芯焊丝 |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU532499A1 (ru) * | 1974-06-04 | 1976-10-25 | Ижевский механический институт | Состав порошковой проволоки |
SU1817400A1 (ru) * | 1991-01-22 | 1996-10-27 | Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова | Порошковая проволока для износостойкой наплавки |
EP1295672A1 (en) * | 2001-09-20 | 2003-03-26 | NIPPON STEEL WELDING PRODUCTS & ENGINEERING CO., Ltd. | Flux-cored wire for gas shielded arc welding |
RU2661126C1 (ru) * | 2017-06-21 | 2018-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Шихта порошковой проволоки |
RU2679373C1 (ru) * | 2018-05-16 | 2019-02-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Порошковая проволока |
-
2021
- 2021-04-05 RU RU2021109341U patent/RU206282U1/ru active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU532499A1 (ru) * | 1974-06-04 | 1976-10-25 | Ижевский механический институт | Состав порошковой проволоки |
SU1817400A1 (ru) * | 1991-01-22 | 1996-10-27 | Уральский политехнический институт им.С.М.Кирова | Порошковая проволока для износостойкой наплавки |
EP1295672A1 (en) * | 2001-09-20 | 2003-03-26 | NIPPON STEEL WELDING PRODUCTS & ENGINEERING CO., Ltd. | Flux-cored wire for gas shielded arc welding |
RU2661126C1 (ru) * | 2017-06-21 | 2018-07-11 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Шихта порошковой проволоки |
RU2679373C1 (ru) * | 2018-05-16 | 2019-02-07 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | Порошковая проволока |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114589431A (zh) * | 2021-12-20 | 2022-06-07 | 鞍山冶金集团工业有限公司鞍山三炼钢分公司 | 一种挤压辊盖面层用自保护药芯焊丝 |
CN114589431B (zh) * | 2021-12-20 | 2023-07-18 | 鞍山冶金集团工业有限公司鞍山三炼钢分公司 | 一种挤压辊盖面层用自保护药芯焊丝 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5411820B2 (ja) | フラックス入り溶接ワイヤ及びこれを用いた肉盛溶接のアーク溶接方法 | |
CA2906477C (en) | Abrasion and corrosion resistant alloy and hardfacing/cladding applications | |
JP6226542B2 (ja) | 溶接熱影響部の靭性に優れた鋼材 | |
Bang et al. | Effects of flux composition on the element transfer and mechanical properties of weld metal in submerged arc welding | |
US10167533B2 (en) | Wear-resistant copper-based alloy, cladding alloy, cladding layer, and valve system member and sliding member for internal combustion engine | |
JP4787062B2 (ja) | 靭性および耐sr割れ性に優れた溶接金属 | |
JP6322093B2 (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
CN1974106A (zh) | 一种多组元镍基耐磨耐热堆焊焊条及其制备方法 | |
CN101767256A (zh) | 一种硬面合金药芯焊丝材料 | |
JP5450260B2 (ja) | 耐高温割れ性に優れた溶接金属 | |
RU206282U1 (ru) | Порошковая проволока для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу | |
JP6235402B2 (ja) | 強度、靭性および耐sr割れ性に優れた溶接金属 | |
CN113001057B (zh) | 一种高强耐点蚀含氮奥氏体不锈钢药芯焊丝及制备方法 | |
JP2007136547A (ja) | スラグ量が少ないメタル系フラックス入りワイヤおよび高疲労強度溶接継手の作製方法 | |
KR102197134B1 (ko) | Ni기 합금 플럭스 코어드 와이어 | |
RU204457U1 (ru) | Проволока номинальным диаметром до 5мм для наплавки роликов машин непрерывного литья заготовок | |
JP7156585B1 (ja) | サブマージアーク溶接継手 | |
WO2022230615A1 (ja) | サブマージアーク溶接継手 | |
KR102302988B1 (ko) | 플럭스 코어드 와이어 | |
CN110900033B (zh) | 一种气保护矿物粉型314耐热不锈钢药芯焊丝 | |
JP5244035B2 (ja) | 溶接金属 | |
CN101412169B (zh) | 耐热耐磨药芯焊丝的药芯 | |
JP3038778B2 (ja) | 高硬度肉盛用溶接ワイヤ | |
CN103785970B (zh) | 一种钒铌复合强化耐磨堆焊用无渣自保护药芯焊丝 | |
KR960000413B1 (ko) | 표면 경화 육성 용접용 플럭스 코어드 와이어(Flux Cored Wire) 및 융착금속 |