RU2130371C1

RU2130371C1 - Electrode coat

Info

Publication number: RU2130371C1
Application number: RU97108542A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Лозовой; Алексей Леонидович Богаевский; Виктор Александрович Прикипелов; Николай Филиппович Левченко; Н.В. Павлов; В.Н. Лозинский; В.С. Калмыков; Яков Тимофеевич Гавриш; Леонид Андреевич Залогин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт по монтажным работам"
Priority date: 1997-05-27
Filing date: 1997-05-27
Publication date: 1999-05-20

Abstract

FIELD: electric welding. SUBSTANCE: composition of electrode coat can be used for surfacing and welding up of castings of railway spiders and other parts made from high-manganese steels of 11OГ13Л. brand. Composition of coat includes marble, fluorite, chromium, graphite, potassium carbonate, ferromanganese and nickel powder under following proportion of components, wt.%: marble, 10.0-15.0; fluorite, 4.0-15.0; ferromanganese, 20.0-32.0; graphite, 3.0-7.0, chromium, 34.5-46.5; nickel, 4.0-7.0; potassium carbonate or soda, 0.5-1.5. Coating of electrodes with rods made from low-carbon steel provides for considerable reduction of cost of electrodes and improves technology of their manufacture. EFFECT: reduced cost of electrodes, improved technology of their manufacture. 5 tbl

Description

Изобретение относится к материалам для электродуговой сварки и может быть использовано как покрытие электродов для наплавки и сварки дефектов литья железнодорожных крестовин и других деталей из высокомарганцовистых сталей типа марки 110Г13Л. The invention relates to materials for electric arc welding and can be used as a coating of electrodes for surfacing and welding casting defects of railway crosses and other parts from high manganese steels of the type 110G13L.

Известны электроды ЦНИИН-4, в течение многих лет используемые для указанных сталей (Сварочные материалы для дуговой сварки. Справочное пособие. В 2-х т. Т. 2: Сварочные проволоки и электроды./ Под общ. ред. Н.Н. Потапова. - М.: Машиностроение, 1993, 768 с.), со стержнем из стали Г14Н4Т и покрытием, содержащим следующие компоненты, вес.%:
Мрамор - 15
Флюорит - 46,5
Марганец - 4
Хром - 35
Графит - 2
Поташ - 0,5
Недостатками таких электродов являются высокая их стоимость, что прежде всего определяется ценой материала стержня и нетехнологичностью их изготовления в части трудностей правки и рубки, поскольку эти операции для стержней из стали Г14Н4Т технологически более сложны и трудоемки, чем для стержней из низкоуглеродистой стали Св08А.Known electrodes TsNIIN-4, for many years used for these steels (Welding materials for arc welding. Reference book. In 2 volumes T. 2: Welding wires and electrodes. / Under the general editorship of NN Potapov . - M .: Mashinostroenie, 1993, 768 pp.), With a rod made of steel G14N4T and a coating containing the following components, wt.%:
Marble - 15
Fluorite - 46.5
Manganese - 4
Chrome - 35
Graphite - 2
Potash - 0.5
The disadvantages of such electrodes are their high cost, which is primarily determined by the price of the material of the rod and the low technological quality of their manufacture in terms of difficulties of dressing and cutting, since these operations for rods of steel G14N4T are technologically more complex and time-consuming than for rods of mild steel Sv08A.

Целью настоящего изобретения является снижение стоимости и улучшение технологичности изготовления электродов для наплавки и заварки дефектов литья железнодорожных крестовин и других деталей из выскомарганцовистых сталей типа марки 110Г13Л. The aim of the present invention is to reduce the cost and improve the manufacturability of the manufacture of electrodes for surfacing and welding casting defects of railway crosses and other parts from high-manganese steels type 110G13L.

Эта цель достигается использованием у электродов, которым присвоена марка ЦНИИН-4КД, для наплавки железнодорожных крестовин и других деталей из высокомарганцовистых сталей типа марки 110Г13Л с покрытием, содержащим мрамор, флюорит, хром металлический, графит и поташ, в качестве стержня проволоки из низкоуглеродистой стали и дополнительным введением в покрытие ферромарганца и никеля при следующем соотношении компонентов покрытия, вес.%:
Мрамор - 10 - 15
Флюорит - 4 - 15
Ферромарганец - 20 - 32
Графит - 3 - 7
Хром - 34,5 - 46,5
Никель - 4 - 7
Поташ или сода - 0,5 - 1,5
Для проведения контрольных испытаний таких электродов были изготовлены их варианты с составами, представленными в табл. 1. Количество жидкого стекла для всех вариантов было одинаково. Модуль стекла 2,8, плотность 1,45, вязкость 800 - 900 сП.This goal is achieved by using the electrodes to which the TsNIIN-4KD grade is assigned for surfacing railway crosses and other parts from high-manganese steels of the 110G13L type with a coating containing marble, fluorite, metallic chrome, graphite and potash, as a rod of wire from low-carbon steel and additional introduction into the coating of ferromanganese and nickel in the following ratio of coating components, wt.%:
Marble - 10 - 15
Fluorite - 4 - 15
Ferromanganese - 20 - 32
Graphite - 3 - 7
Chrome - 34.5 - 46.5
Nickel - 4 - 7
Potash or soda - 0.5 - 1.5
To conduct control tests of such electrodes, their variants with the compositions presented in Table 1 were made. 1. The amount of liquid glass for all options was the same. Glass modulus 2.8, density 1.45, viscosity 800 - 900 cP.

Покрытие наносилось на металлические стержни диаметром 4 мм длиной 450 мм из проволоки Св08А способом опрессовки. The coating was applied to metal rods with a diameter of 4 mm and a length of 450 mm from Sv08A wire by crimping.

Большая, чем у прототипа (340 мм) длина стержней и использование проволоки Св08А, а не Г14Н4Т, явно повысили технологичность изготовления стержней электродов такого назначения в части их правки и рубки. Это выражалось в выдерживании большой стабильности допустимых величин их прогиба (не более 0,5 мм), заусениц (не более 0,1 мм), перпендикулярности скоса торцов (90 ± 5^o).The longer than the prototype (340 mm) length of the rods and the use of Sv08A wire, rather than G14N4T, clearly increased the manufacturability of the manufacture of electrode rods for this purpose in terms of their dressing and cutting. This was expressed in maintaining great stability of the permissible values of their deflection (not more than 0.5 mm), burrs (not more than 0.1 mm), perpendicularity of the bevel of the ends (90 ± 5 ^o ).

В процессе изготовления электродов установили, что по технологичности опрессовки они превосходят серийные электроды ЦНИИН-4, что вероятнее всего объясняется большим количеством в них мелкодисперсного графита. In the process of manufacturing the electrodes, it was found that they are superior to the TsNIIN-4 serial electrodes in the crimping processability, which is most likely due to the large number of fine graphite in them.

Технологические испытания электродов проводили на постоянном токе обратной полярности. Technological tests of the electrodes were carried out with direct current of reverse polarity.

В процессе технологических испытаний оценивали устойчивость горения дуги, разбрызгивание, кроющую способность шлака и его отделимость, коэффициент наплавки электродов, допустимые сварочные токи, которые устанавливались в зависимости от допустимого нагрева электрода и отсутствия трещин в наплавочных слоях. In the process of technological tests, the stability of arc burning, spatter, slag coating ability and its separability, electrode surfacing coefficient, allowable welding currents, which were set depending on the allowable electrode heating and the absence of cracks in the surfacing layers, were evaluated.

Установленные значения рекомендуемых режимов представлены в табл. 2. The established values of the recommended modes are presented in table. 2.

Наплавку производили широкими валиками. Surfacing was carried out with wide rollers.

В табл. 3 приведены геометрические характеристики наплавленных валиков заявляемыми электродами ЦНИИН-4КД и прототипом ЦНИИ6-4. In the table. 3 shows the geometric characteristics of the deposited rollers of the inventive electrodes TsNIIN-4KD and the prototype TsNII6-4.

Трещин, пор и других дефектов не обнаружено, отделимость шлака хорошая, склонность к трещинообразованию малая, ниже, чем у электрода-прототипа, разбрызгивание малое. No cracks, pores or other defects were found, the separability of the slag is good, the tendency to crack formation is small, lower than that of the prototype electrode, the spray is small.

Сравнительная характеристика сварочно-технологических свойств представлена в табл. 4. Comparative characteristics of welding and technological properties are presented in table. 4.

Химический состав наплавленного металла представлен в табл. 5. The chemical composition of the weld metal is presented in table. 5.

Таким образом, по сварочно-технологическим свойствам и качеству наплавленного металла предлагаемые электроды ЦНИИН-4КД и прототип ЦНИИН-4 практически не имеют отличий. Thus, according to the welding and technological properties and the quality of the deposited metal, the proposed TsNIIN-4KD electrodes and the TsNIIN-4 prototype have practically no differences.

Варьирование составом предлагаемого покрытия при его разработке показало, что только при выдерживании содержаний компонентов в заявляемых пределах обеспечиваются требуемые показатели свойств электродов. В противном случае имеют место недопустимые изменения химического состава наплавленного металла по углероду, мрамору, хрому, никелю и недопустимые отклонения по твердости наплавленного металла. Varying the composition of the proposed coating during its development showed that only when maintaining the contents of the components in the claimed range, the required properties of the electrodes are provided. Otherwise, there are unacceptable changes in the chemical composition of the deposited metal in carbon, marble, chromium, nickel and unacceptable deviations in hardness of the deposited metal.

Следовательно, только заявляемая совокупность компонентов покрытия в сочетании со стержнем Св08А обеспечивает достижение поставленной цели, заключающейся в снижении стоимости электродов для наплавки железнодорожных крестовин и других деталей типа марки 110Г13Л и улучшении технологичности их изготовления, что выражалось в улучшении технологичности правки и рубки стержней и лучшей опрессовываемости их покрытия. Therefore, only the claimed combination of coating components in combination with the Sv08A rod ensures the achievement of the goal of reducing the cost of electrodes for surfacing railway crosses and other parts of the type 110G13L and improving the manufacturability of their manufacture, which was expressed in improving the manufacturability of straightening and cutting rods and better crimping their cover.

При существующем индексе цен: 1 т проволоки Г14Н4Т - порядка - 30 млн. руб. и 1 т проволоки Св08А - 3,0 млн. руб. снижение стоимости предлагаемых электродов составит не менее 15 млн. рублей. With the existing price index: 1 ton of G14N4T wire - about 30 million rubles. and 1 ton of wire Sv08A - 3.0 million rubles. the reduction in the cost of the proposed electrodes will be at least 15 million rubles.

Технические преимущества электродов с предлагаемым покрытием в части использования более дешевого и менее дефицитного материала стержня, более технологичной их правки и рубки, хорошая опрессовываемость покрытия обеспечивают им возможность промышленного выпуска и широкого применения в народном хозяйстве. The technical advantages of the electrodes with the proposed coating in terms of using cheaper and less scarce material of the rod, more advanced dressing and cutting, good pressure testing of the coating provide them with the possibility of industrial production and widespread use in the national economy.

Дополнительным преимуществом предлагаемых электродов является уменьшение их расхода на единицу наплавленного металла, что обуславливается большей длиной их стержня. Так, для электродов ⌀ 4 мм марки ЦНИИН-4 в связи с большим, чем у стали Св08А, электрическим сопротивлением она - 350 мм, а у предлагаемых - 450 мм. An additional advantage of the proposed electrodes is the reduction of their consumption per unit of deposited metal, which is caused by the greater length of their rod. So, for electrodes ⌀ 4 mm of the TsNIIN-4 grade, due to the higher electrical resistance than Sv08A steel, it is 350 mm, and the offered ones have 450 mm.

Ввиду одинакового и малого разбрызгивания электродов при сварке это определяет больший расход электрода-прототипа из-за большего количества их отходов в виде огарков, которые, как правило, пропадают безвозвратно. Due to the identical and small spatter of the electrodes during welding, this determines a greater consumption of the prototype electrode due to the greater amount of their waste in the form of cinder, which, as a rule, disappears irrevocably.

Claims

The composition of the electrode coating on the rod mainly of carbon steel for welding and welding defects in casting of railway crosses and other parts of high manganese steels of the type 110G 13L, containing marble, fluorite, chromium, graphite, potash, characterized in that it additionally contains ferromanganese and nickel powder in the following ratio of components, wt.%:
Marble - 10 - 15
Fluorite - 4 - 15
Ferromanganese - 20 - 32
Graphite - 3 - 7
Chrome - 34.5 - 46.5
Nickel - 4 - 7
Potash or soda - 0.5 - 1.5