RU2110384C1

RU2110384C1 - Electrode coating material

Info

Publication number: RU2110384C1
Application number: RU96113180A
Authority: RU
Inventors: В.Я. Семенов; В.Г. Зедгенизов; Н.А. Нестеренко; В.А. Говорин
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Научно-технический центр "Эйприл"
Priority date: 1996-07-02
Filing date: 1996-07-02
Publication date: 1998-05-10

Abstract

FIELD: welding materials, in particular, coatings for welding electrodes for manual arc welding of low-carbon and low alloyed steels. SUBSTANCE: electrode coating contains the following components, wt.-%: ilmenite concentrate, 60-65; marble, 5-10; kaolin, 9-10; ferromanganese, 8-11; ferrosilicon, 10-12. EFFECT: higher ductility of weld metal, reduced specific material content and manufacturing cost. 2 tbl

Description

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к покрытиям сварочных электродов для ручной дуговой сварки низкоуглеродистых и никзолегированных сталей. The invention relates to welding materials, in particular to coatings of welding electrodes for manual arc welding of low-carbon and ni-alloy steels.

Известно электродное покрытие [1], дающее при нанесении его на проволоку марки СВ-08 электрод типа Э-46 и имеющее следующий состав, мас.%:
Рутиловый концентрат - 10 - 50
Тальк - 2 - 20
Мрамор - 4 - 30
Каолин - 2 - 15
Ферромарганец - 4 - 25
Целлюлоза - 1 - 5
Калиево-натриевый силикат-раствор (к весу сухой шихты) - 28 - 30
К недостаткам известного электродного покрытия относятся содержание большого количества дорогостоящего рутилового концентрата, недостаточно высокая пластичность металла шва и производительность сварки.Known electrode coating [1], which, when applied to a wire of the brand SV-08, an electrode of type E-46 and having the following composition, wt.%:
Rutile concentrate - 10 - 50
Talc - 2 - 20
Marble - 4 - 30
Kaolin - 2 - 15
Ferromanganese - 4 - 25
Cellulose - 1 - 5
Potassium-sodium silicate solution (to the weight of the dry mixture) - 28 - 30
The disadvantages of the known electrode coating include the content of a large amount of expensive rutile concentrate, insufficiently high ductility of the weld metal and welding performance.

Наиболее близким к предлагаемому покрытию сварочных электродов является электродное покрытие [2], содержащее следующие компоненты, мас.%:
Ильменитовый концентрат - 40 - 50;
Мрамор - 6 - 14;
Железная руда - 4 - 12;
Ферротитан - 5 - 10
Ферромарганец - 12 - 20;
Каолин - 2 - 6;
Тальк - 4 - 12;
Целлюлоза - 1 - 3
Известное покрытие на основе ильменитового концентрата обеспечивает сварочно-технологические свойства электродов и механические свойств металла шва, близкие к покрытиям на основе рутилового концентрата при меньшем содержании окислов титана, а также способствует повышению производительности сварки за счет увеличения температуры и скорости плавления электрода, сокращения потерь тепла и уменьшения прогрева покрытия благодаря введению в его состав железной руды, ферротитана и каолина.Closest to the proposed coating of the welding electrodes is an electrode coating [2] containing the following components, wt.%:
Ilmenite concentrate - 40 - 50;
Marble - 6-14;
Iron ore - 4 - 12;
Ferrotitanium - 5 - 10
Ferromanganese - 12 - 20;
Kaolin - 2-6;
Talc - 4 - 12;
Cellulose - 1 - 3
The known coating based on ilmenite concentrate provides welding and technological properties of the electrodes and mechanical properties of the weld metal, similar to coatings based on rutile concentrate with a lower content of titanium oxides, and also improves welding productivity by increasing the temperature and melting speed of the electrode, reducing heat loss and reduce heating of the coating due to the introduction of iron ore, ferrotitanium and kaolin into its composition.

К недостаткам данного электродного покрытия относятся высокая материалоемкость и себестоимость производства из-за многокомпонентности состава и использования дорогостоящих материалов. The disadvantages of this electrode coating include high material consumption and production costs due to the multicomponent composition and use of expensive materials.

Кроме того, недостатком этого покрытия является низкая пластичность металла шва из-за его склонности к трещинообразованию вследствие повышенного содержания серы, обусловленного введением в состав покрытия ферротитана и железной руды. In addition, the disadvantage of this coating is the low ductility of the weld metal due to its tendency to crack due to the increased sulfur content due to the introduction of ferrotitanium and iron ore into the coating composition.

Задача изобретения - повышение качества металла шва, а также снижение материалоемкости и затрат. The objective of the invention is to improve the quality of the weld metal, as well as reducing material consumption and costs.

Это достигается тем, что электродное покрытие, включающее ильменитовый концентрат, мрамор, ферромарганец и каолин, согласно изобретению содержит ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Ильменитовый концентрат - 60 - 65;
Мрамор - 5 - 10;
Каолин - 9 - 10;
Ферромарганец - 8 - 11;
Ферросилиций - 10 - 12
Увеличение в покрытии массовой доли ильменита (55% TiO₂; 50% Fe₂O₃) взамен введения железной руды (гематита) способствует снижению склонности сварочного шва к образованию трещин, повышению пластичности и стабильности горения дуги.This is achieved by the fact that the electrode coating, comprising ilmenite concentrate, marble, ferromanganese and kaolin, according to the invention contains ferrosilicon in the following ratio of components, wt.%:
Ilmenite concentrate - 60 - 65;
Marble - 5 - 10;
Kaolin - 9 - 10;
Ferromanganese - 8 - 11;
Ferrosilicon - 10 - 12
An increase in the coating mass fraction of ilmenite (55% TiO ₂ ; 50% Fe ₂ O ₃ ) instead of introducing iron ore (hematite) helps to reduce the tendency of the weld to crack, increase ductility and stability of arc burning.

Увеличение массовой доли каолина взамен использования талька снижает теплопроводность покрытия и позволяет улучшить его опрессовочные свойства. An increase in the mass fraction of kaolin instead of using talc reduces the thermal conductivity of the coating and improves its crimping properties.

Введение в покрытие в качестве раскислителя ферросилиция взамен ферротитана снижает склонность сварного шва к образованию трещин и, как следствие, способствует повышению показателей пластичности. The introduction of ferrosilicon in the coating as a deoxidizer instead of ferrotitanium reduces the tendency of the weld to crack and, as a result, helps to increase ductility.

Кроме того, уменьшение количества компонентов с составе покрытия и исключение из него более дорогостоящих материалов способствует снижению материалоемкости, затрат и, следовательно, себестоимости изготовления предлагаемого покрытия. In addition, reducing the number of components with the composition of the coating and the exclusion from it of more expensive materials helps to reduce material consumption, costs and, consequently, the cost of manufacturing the proposed coating.

При опробовании предлагаемого покрытия методом опрессовки были изготовлены электроды диаметром 4 мм, которыми производили сварку образцов для определения сварочно-технологических свойств и механических свойств металла шва по ГОСТ 9467-75. When testing the proposed coating by crimping, electrodes with a diameter of 4 mm were made, by which samples were welded to determine the welding and technological properties and mechanical properties of the weld metal according to GOST 9467-75.

Составы покрытий опытных электродов приведены в табл. 1. The coating compositions of the experimental electrodes are given in table. one.

В табл. 2 приведены результаты испытаний опытных электродов. In the table. 2 shows the test results of the experimental electrodes.

Результаты испытаний показывают, что электроды с предлагаемым покрытием обеспечивают возможность получения мелкочешуйчатого металла сварного шва с оптимальным химическим составом и улучшенными показателями пластичности. The test results show that the electrodes with the proposed coating provide the opportunity to obtain fine-grained weld metal with optimal chemical composition and improved ductility.

Покрытие обеспечивает устойчивое горение дуги при переменном и постоянном токе. При этом получаемый при плавлении опытных электродов шлак хорошо смачивает металл, обеспечивает формирование шва в различных пространственных положениях и легко отделяется с поверхности металла шва. The coating provides stable arc burning with alternating and direct current. At the same time, the slag obtained by melting the experimental electrodes moistens the metal well, ensures the formation of the weld in various spatial positions, and is easily separated from the surface of the weld metal.

Таким образом, предлагаемое покрытие обеспечивает возможность получения механических свойств металла шва и сварочно-технологических свойств электродов на уровне требований ГОСТ 9467-75 для электродов типа Э-46, а также снижение затрат и материалоемкости производства благодаря упрощению состава, исключению из него дорогостоящих материалов и использованию местного сырья. Thus, the proposed coating provides the possibility of obtaining the mechanical properties of the weld metal and the welding and technological properties of the electrodes at the level of the requirements of GOST 9467-75 for electrodes of the E-46 type, as well as reducing costs and material consumption of the production due to the simplification of the composition, the exclusion of expensive materials from it and the use of local raw materials.

Claims

An electrode coating containing ilmenite concentrate, marble, ferromanganese and kaolin, characterized in that it additionally contains ferrosilicon in the following ratio of components, wt.%:
Ilmenite concentrate - 60 - 65
Marble - 5 - 10
Kaolin - 9 - 10
Ferromanganese - 8 - 11
Ferrosilicon - 10 - 12r