RU2163861C2

RU2163861C2 - Electrode coating composition

Info

Publication number: RU2163861C2
Application number: RU99109754A
Authority: RU
Inventors: К.Д. Басиев; А.А. Бигулаев
Original assignee: Северо-Кавказский государственный технологический университет (СКГТУ)
Priority date: 1999-05-05
Filing date: 1999-05-05
Publication date: 2001-03-10

Abstract

FIELD: electrode coating compositions, possibly of electrodes for welding non-important constructions of low carbon steel. SUBSTANCE: composition includes next components (mass %): dolomite 14-17; ferromanganese 15-18; muscovite mica 4-6; feldspar- mica-quartz shale 10-12; ilmenite concentrate - the balance. Composition provides high quality welding electrodes with low cost price due to use of available raw materials. EFFECT: enhanced strength of ready electrode coating, improved plastic properties of coat mass and releasing properties of slag scum, additional gas shielding, lowered labor consumption for making electrodes. 1 tbl

Description

Изобретение относится к составам электродных покрытий и может быть использовано в сварочных электродах для сварки неответственных конструкций из малоуглеродистой стали. The invention relates to compositions of electrode coatings and can be used in welding electrodes for welding non-critical structures of mild steel.

Известно электродное покрытие (см. авт. св. СССР N 447238, МПК⁶ B 23 K 35/365, опубл. БИ N 39, 1974 г.), содержащее следующие компоненты, мас.%:
Рутил - 30 - 60
Титановый концентрат - 4 - 12
Мел - 5 - 15
Тальк - 2 - 8
Ферромарганец - 5 - 15
Крахмал - 2 - 10
Огнеупорная глина - 6 - 14
Поташ - 2 - 10
Недостатком такого состава является высокая гигроскопичность покрытия за счет содержания в значительных количествах таких гигроскопических материалов, как крахмал, огнеупорная глина, поташ, что приводит к повышенному содержанию водорода в направленном металле и, как следствие, к снижению механических свойств сварного соединения.Known electrode coating (see ed. St. USSR N 447238, IPC ⁶ B 23 K 35/365, publ. BI N 39, 1974), containing the following components, wt.%:
Rutile - 30 - 60
Titanium Concentrate - 4 - 12
Chalk - 5 - 15
Talc - 2 - 8
Ferromanganese - 5 - 15
Starch - 2 - 10
Refractory clay - 6 - 14
Potash - 2 - 10
The disadvantage of this composition is the high hygroscopicity of the coating due to the content in significant quantities of such absorbent materials as starch, refractory clay, potash, which leads to an increased hydrogen content in the directed metal and, as a result, to a decrease in the mechanical properties of the welded joint.

Наиболее близким к заявляемому составу является электродное покрытие (см. патент РФ N 2078664, МПК⁶ B 23 K 35/365, опубл. БИ N 13, 1997 г.), включающее следующее соотношение компонентов, мас.%:
Доломит - 10 - 15
Ферромарганец - 14 - 17
Слюда мускавит - 8 - 12
Вулканический пепел - 10 - 14
Поташ - 1 - 2
Глинистый сланец - 6 - 10
Борная кислота - 0,5 - 1,0
Ильменитовый концентрат - Остальное
Недостатком прототипа является высокая трудоемкость процесса изготовления обмазочной массы и низкая пластичность.Closest to the claimed composition is an electrode coating (see RF patent N 2078664, IPC ⁶ B 23 K 35/365, publ. BI N 13, 1997), including the following ratio of components, wt.%:
Dolomite - 10 - 15
Ferromanganese - 14 - 17
Muscavite mica - 8 - 12
Volcanic ash - 10 - 14
Potash - 1 - 2
Clay shale - 6 - 10
Boric acid - 0.5 - 1.0
Ilmenite Concentrate - Else
The disadvantage of the prototype is the high complexity of the manufacturing process of the coating mass and low ductility.

Задачей изобретения является создание электродного покрытия для получения качественных сварных электродов низкой себестоимости за счет использования доступных недефицитных сырьевых ресурсов. The objective of the invention is the creation of an electrode coating to produce high-quality welded electrodes of low cost through the use of available non-deficient raw materials.

Технический результат заключается в снижении трудоемкости изготовления и повышении пластических свойств обмазочной массы. The technical result consists in reducing the complexity of manufacturing and increasing the plastic properties of the coating mass.

Этот технический результат достигается тем, что известное электродное покрытие, включающее ферромарганец, слюду мускавит доломит и ильменитовый концентрат, дополнительно содержит сланец полевошпатово-слюдяно-кварцевый (ПСК) при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Доломит - 14 - 17
Ферромарганец - 15 - 18
Слюда мускавит - 4 - 6
Сланец полевошпатово-слюдяно-кварцевый (ПСК) - 10 - 12
Ильменитовый концентрат - Остальное
Введение в состав сланца - ПСК улучшает пластические свойства обмазочной массы, способствующие снижению потенциала ионизации в процессе возбуждения сварочной дуги, образует легкоудаляемую. плановую корку. Входящие в его состав углистые соединения в процессе сгорания выделяют CO₂, который создает дополнительную газовую защиту.This technical result is achieved by the fact that the known electrode coating, including ferromanganese, mica muscavitic dolomite and ilmenite concentrate, additionally contains feldspar-mica-quartz (PSC) slate in the following ratio, wt.%:
Dolomite - 14 - 17
Ferromanganese - 15 - 18
Muscavite Mica - 4 - 6
Feldspar-mica-quartz (PSK) slate - 10 - 12
Ilmenite Concentrate - Else
Introduction to the composition of oil shale - PSK improves the plastic properties of the coating mass, contributing to a decrease in the ionization potential in the process of excitation of the welding arc, forms easily removable. planned crust. Its carbon compounds in the combustion process emit CO ₂ , which creates additional gas protection.

Экспериментальные данные исследуемых технологических свойств обмазочной массы конкретных составов электродных покрытий приведены в табл. 1. The experimental data of the studied technological properties of the coating mass of specific compositions of electrode coatings are given in table. 1.

Результаты фазового анализа шлаков, образующихся при плавлении покрытия со сланцем ПСК, показали, что количество стеклофазы в тех незначительно, а кристаллическая составляющая содержит в основном двухкальцевый силикат, улучшающий отделимость шлаковой корки за счет полиморфных превращений при затвердевании шлака, с увеличением объема кристаллов. Это приводит к возникновению в шлаке упругих напряжений, вызывающих его саморастрескивание. The results of a phase analysis of the slag formed during melting of the coating with PSK shale showed that the amount of glass phase in them is insignificant, and the crystalline component contains mainly dical silicate, which improves the separability of the slag crust due to polymorphic transformations during slag solidification, with an increase in the volume of crystals. This leads to the appearance of elastic stresses in the slag, causing it to self-crack.

По отработанной технологии были изготовлены экспериментальные варианты электродов из проволоки Св-08, ⌀ 4 мм. Испытания электродов проводились в различных пространственных положениях. Результаты испытаний показали, что хорошая отделимость шлаковой корки с поверхности шва, а также высокие сварочно-технологические свойства электродов обеспечиваются при содержании в покрытии 10 - 12% сланца ПСК. According to the proven technology, experimental versions of the electrodes were made from Sv-08 wire, ⌀ 4 mm. Electrode tests were carried out in various spatial positions. The test results showed that good separability of the slag crust from the weld surface, as well as high welding and technological properties of the electrodes are provided when the content of 10-12% PSK shale in the coating.

Электроды с заявленным составом покрытий использовали при сварке изделий из низкоуглеродистой конструкционной стали, и наплавленный металл шва подвергали механическим испытаниям согласно ГОСТ 9466-75, результаты которых сведены в табл. 1. По механическим свойствам наплавленный металл с предложенным составом покрытия электродов относятся к типу Э-46 (ГОСТ 9467-75) и обеспечивают требуемые значения по механическим свойствам. The electrodes with the claimed coating composition were used in welding products from low-carbon structural steel, and the weld metal was subjected to mechanical tests according to GOST 9466-75, the results of which are summarized in table. 1. According to the mechanical properties of the weld metal with the proposed composition of the coating of the electrodes are of type E-46 (GOST 9467-75) and provide the required values for the mechanical properties.

Использование данного состава электродного покрытия по сравнению с прототипом позволит повысить прочность готового электродного покрытия, улучшить пластические свойства обмазочной массы и отделимость шлаковой корки, обеспечить дополнительную газовую защиту и, главное, позволит использовать более дешевое и доступное сырье взамен дефицитного дорогостоящего материала при сохранении высоких механических свойств сварочного шва. The use of this composition of the electrode coating in comparison with the prototype will increase the strength of the finished electrode coating, improve the plastic properties of the coating mass and the separability of the slag crust, provide additional gas protection and, most importantly, will allow the use of cheaper and more affordable raw materials instead of scarce expensive material while maintaining high mechanical properties welding seam.

Claims

The composition of the electrode coating, including ferromanganese, mica muscavite, dolomite and ilmenite concentrate, characterized in that it additionally contains feldspar-mica-quartz slate in the following ratio, wt.%:
Dolomite - 14 - 17
Ferromanganese - 15 - 18
Muscavite Mica - 4 - 6
Feldspar-mica-quartz slate - 10 - 12
Ilmenite Concentrate - Else