RU2230643C2 - Coating of welding electrode - Google Patents
Coating of welding electrode Download PDFInfo
- Publication number
- RU2230643C2 RU2230643C2 RU2002121166/02A RU2002121166A RU2230643C2 RU 2230643 C2 RU2230643 C2 RU 2230643C2 RU 2002121166/02 A RU2002121166/02 A RU 2002121166/02A RU 2002121166 A RU2002121166 A RU 2002121166A RU 2230643 C2 RU2230643 C2 RU 2230643C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- welding
- electrode
- electrodes
- wollastonite
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области сварки углеродистых сталей, в частности, к покрытиям электродов, применяемых для сварки.The invention relates to the field of welding of carbon steels, in particular, to coatings of electrodes used for welding.
Известна шихта порошковой проволоки для сварки сталей, содержащая рутиловый концентрат, гематит, марганец, алюминий, фторид лития, силикокальций, оксид кадмия, лопариновый концентрат, никель при следующем соотношении компонентов, мас.%: рутиловый концентрат 35-40; гематит 38-45; марганец 6-8; алюминий 1,5-2,5; фторид лития 2,0-4,5; силикокальций 1,5-3,5; оксид кадмия 0,5-1,5; лопариновый концентрат 0,5-2,0; никель 3-5. Коэффициент заполнения шихтой полости проволоки составляет 30-34% (см. патент РФ №2012470, МПК5 В 23 К 35/368).A known mixture of flux-cored wire for welding steels containing rutile concentrate, hematite, manganese, aluminum, lithium fluoride, silicocalcium oxide, cadmium oxide, loparin concentrate, nickel in the following ratio, wt.%: Rutile concentrate 35-40; hematite 38-45; manganese 6-8; aluminum 1.5-2.5; lithium fluoride 2.0-4.5; silicocalcium 1.5-3.5; cadmium oxide 0.5-1.5; loparin concentrate 0.5-2.0; nickel 3-5. The fill factor of the charge cavity of the wire is 30-34% (see RF patent No. 20122470, IPC 5 V 23 K 35/368).
Основным недостатком описанной шихты и, следовательно, порошковой проволоки для сварки сталей является высокая стоимость, обусловленная использованием дорогостоящего остродефицитного компонента рутила. Кроме этого, сфера применения описанной шихты ограничена сваркой сталей преимущественно под водой, а именно, при ремонте корпусов судов, восстановлении трубопроводов и других гидротехнических сооружений.The main disadvantage of the described charge and, therefore, cored wire for welding steels is the high cost due to the use of the expensive acute-deficient component of rutile. In addition, the scope of the described charge is limited to welding steels mainly under water, namely, in the repair of ship hulls, the restoration of pipelines and other hydraulic structures.
Известен керамический флюс для сварки низколегированных высокопрочных сталей, содержащий обожженный магнезит, синтетический шлак типа флюса АНФ-6, глинозем, волластонит, гематит, металлический марганец, ферротитан (Т=6,7%), ферробор (В=20%), медный порошок и алюмомагний при следующем соотношении компонентов, мас.%: обоженный магнезит 26,0-34,0; флюс АНФ-6 36,0-45,0; глинозем 8,0-10,0; волластонит 13,0-19,0; гематит 0,5-0,9; металлический марганец 0,8-1,8; ферротитан 0,5-2,5; ферробор 0,1-1,1; медный порошок 0,2-0,8; алюмомагний 0,1-0,2. Отношение титана к бору выбрано в пределах 1,67-41,9, меди к бору 1,36-40,0, гематита к алюмомагнию 2,5-7,5 (см. патент РФ №1836203, МПК5 В 23 К 35/362).Ceramic flux for welding low-alloy high-strength steels is known, containing calcined magnesite, synthetic slag of the ANF-6 flux type, alumina, wollastonite, hematite, metallic manganese, ferrotitanium (T = 6.7%), ferroboron (B = 20%), copper powder and aluminum magnesium in the following ratio of components, wt.%: calcined magnesite 26.0-34.0; ANF-6 flux 36.0-45.0; alumina 8.0-10.0; wollastonite 13.0-19.0; hematite 0.5-0.9; metallic manganese 0.8-1.8; ferrotitanium 0.5-2.5; ferroboron 0.1-1.1; copper powder 0.2-0.8; magnesium aluminum 0.1-0.2. The ratio of titanium to boron is selected in the range 1.67-41.9, copper to boron 1.36-40.0, hematite to aluminum magnesium 2.5-7.5 (see RF patent No. 1836203, IPC 5 V 23 K 35 / 362).
Сфера применения этого вещества ограничена автоматической сваркой под слоем флюса, и оно не может быть использовано в качестве покрытия электрода даже с учетом его невысокой стоимости вследствие отсутствия в составе такого компонента, как рутил.The scope of this substance is limited to automatic welding under a flux layer, and it cannot be used as an electrode coating even taking into account its low cost due to the absence of such a component as rutile in the composition.
Известно покрытие электрода марки УОНИ-13/55 для сварки, содержащее мрамор, плавиковый шпат, кварцевый песок, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан при следующем соотношении компонентов, мас.%: мрамор - 54; плавиковый шпат - 15; кварцевый песок - 9; ферромарганец - 5; ферросилиций - 5; ферротитан - 12. Электрод с этим покрытием относится к типу Э-50А. Покрытие наносится на проволоку. Сварка производится на постоянном токе обратной полярности от серийно выпускаемых источников питания (см. Закс И.А. Электроды для дуговой сварки сталей и никелевых сплавов: Справочное пособие. - СПб. 1996, с. 332, табл. 7.6).Known coating electrode brand UONI-13/55 for welding, containing marble, fluorspar, quartz sand, ferromanganese, ferrosilicon, ferrotitanium in the following ratio of components, wt.%: Marble - 54; fluorspar - 15; quartz sand - 9; ferromanganese - 5; ferrosilicon - 5; ferrotitanium - 12. The electrode with this coating is of type E-50A. The coating is applied to the wire. Welding is performed on a direct current of reverse polarity from commercially available power sources (see Zaks IA, Electrodes for Arc Welding of Steels and Nickel Alloys: Reference Guide. - SPb. 1996, p. 332, table 7.6).
Это покрытие электрода имеет достаточно высокую стоимость из-за наличия остродефицитного плавикового шпата и не высокие сварочно-технологические свойства, во-первых, вследствие присутствия достаточного количества вредных примесей - серы и фосфора - в наплавленном металле, во-вторых, вследствие того, что электроды марки УОНИ-13/55 требуют обязательного подключения к источнику питания постоянного тока, тщательной очистки от ржавчины, жировых пятен поверхностей свариваемых изделий.This electrode coating has a rather high cost due to the presence of severely deficient fluorspar and not high welding and technological properties, firstly, due to the presence of a sufficient amount of harmful impurities - sulfur and phosphorus - in the deposited metal, and secondly, due to the fact that the electrodes UONI-13/55 brands require mandatory connection to a DC power source, thorough cleaning of rust, grease stains on surfaces of welded products.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению (прототипом) является покрытие электрода марки МР-3 для сварки, содержащее мрамор, тальк, ферромарганец, рутил, каолин, целлюлозу при следующем соотношении компонентов, мас.%: мрамор - 18; тальк - 10; ферромарганец - 15,5; рутил - 50; каолин - 5; целлюлоза - 1,5. Электрод с таким покрытием относится к типу Э46. Покрытие наносится на проволоку. Для сварки используется источник питания переменного тока (см. Мойсов Л.И., Бурылев Б.П. Физико-химические основы создания новых сварочных материалов. - Ростов-на-Дону: Изд. Ростовского университета, 1993, с. 5, табл. 1.3).Closest to the proposed invention (prototype) is a coating of an electrode of the MP-3 grade for welding, containing marble, talc, ferromanganese, rutile, kaolin, cellulose in the following ratio of components, wt.%: Marble - 18; talc - 10; ferromanganese - 15.5; rutile - 50; kaolin - 5; cellulose - 1.5. The electrode with this coating is type E46. The coating is applied to the wire. For welding, an AC power source is used (see Moisov L.I., Burylev B.P. Physicochemical basis for the creation of new welding materials. - Rostov-on-Don: Publishing House of Rostov University, 1993, p. 5, table. 1.3).
Недостатками покрытия электрода марки МР-3 являются высокая стоимость, обусловленная использованием дорогостоящего остродефицитного ввозимого из-за границы компонента-рутила, составляющего 50% массы покрытия, а также низкие сварочно-технологические свойства вследствие достаточно большого количества вредных примесей в наплавленном металле, таких как сера и фосфор, что отрицательно сказывается на качестве сварного шва.The disadvantages of coating the MR-3 brand electrode are the high cost due to the use of expensive acute-deficient rutile component imported from abroad, which makes up 50% of the coating weight, as well as low welding and technological properties due to a sufficiently large amount of harmful impurities in the deposited metal, such as sulfur and phosphorus, which negatively affects the quality of the weld.
Предлагаемым изобретением решается задача снижения стоимости покрытия электрода для сварки путем введения недорогого недефицитного компонента и улучшения сварочно-технологических свойств.The present invention solves the problem of reducing the cost of coating the electrode for welding by introducing an inexpensive non-deficient component and improving welding and technological properties.
Для достижения указанного технического результата покрытие электрода для сварки, содержащее мрамор и тальк, дополнительно содержит волластонит, ферросиликомарганец и ферротитан при следующем соотношении компонентов, мас.%:To achieve the technical result, the coating of the electrode for welding, containing marble and talc, additionally contains wollastonite, ferrosilicon manganese and ferrotitanium in the following ratio of components, wt.%:
Мрамор 12-13Marble 12-13
Тальк 19-20Talc 19-20
Волластонит 45-46Wollastonite 45-46
Ферросиликомарганец 11-12Ferrosilicon Manganese 11-12
Ферротитан 11-12Ferrotitanium 11-12
В качестве недорого недефицитного компонента используется волластонит, являющийся местным сырьем. Волластонит заменяет дорогостоящий остродефицитный компонент рутил.Wollastonite, which is a local raw material, is used as an inexpensive, non-deficient component. Wollastonite replaces the expensive acute deficient component of rutile.
Улучшение сварочно-технологических свойств обеспечивается путем снижения содержания вредных примесей в наплавленном металле, таких как сера и фосфор, при одновременном сохранении показателей механических свойств наплавленного металла (см. табл. 1-3).Improving welding and technological properties is achieved by reducing the content of harmful impurities in the weld metal, such as sulfur and phosphorus, while maintaining the mechanical properties of the weld metal (see table. 1-3).
Содержание в покрытии электрода мрамора, составляющего 12-13 мас.%, является оптимальным, так как оно определено из условия обеспечения надежной газовой защиты сварочной ванны и ограничения допустимого содержания углерода в наплавленном металле. При уменьшении количества мрамора ниже 12 мас.% газовая защита сварочной ванны ухудшается, и в наплавленном металле образуются поры. При увеличении количества мрамора свыше 13 мас.% возрастает тугоплавкость покрытия электрода и ухудшается формирование сварного шва.The content in the coating of the marble electrode, comprising 12-13 wt.%, Is optimal, since it is determined from the condition of providing reliable gas protection for the weld pool and limiting the allowable carbon content in the weld metal. When the amount of marble decreases below 12 wt.%, The gas protection of the weld pool deteriorates and pores form in the deposited metal. With an increase in the amount of marble over 13 wt.%, The refractoriness of the electrode coating increases and the formation of the weld seam worsens.
Оптимальное количество вводимого в покрытие электрода талька, составляющее 19-20 мас.%, определяется, во-первых, пластическими свойствами покрытия, необходимыми для обмазки электрода, во-вторых, необходимостью иметь шлаковую систему типа CaO-MqO-SiО2. Количество талька ниже 19 мас.% приводит к ухудшению прессуемости покрытия электрода, а количество талька более 20 мас.% приводит к ухудшению формирования сварного шва.The optimal amount of talcum powder introduced into the electrode coating, comprising 19-20 wt.%, Is determined, firstly, by the plastic properties of the coating necessary for coating the electrode, and secondly, by the need to have a slag system of the CaO-MqO-SiО 2 type . An amount of talc below 19 wt.% Leads to a deterioration of the compressibility of the electrode coating, and an amount of talc above 20 wt.% Leads to a deterioration in the formation of the weld.
Введение в состав покрытия волластонита в количестве 45-46 мас.% является оптимальным, так как приводит к снижению содержания в наплавленном металле вредных примесей - серы и фосфора. Введение волластонита в количестве менее 45 мас.% приводит к увеличению содержания в наплавленном металле серы и фосфора, что ухудшает качество сварного шва. Введение волластонита в количестве более 46 мас.% приводит к повышению тугоплавкости шлака, образующегося в процессе плавления электродного покрытия, и повышению склонности наплавленного металла к образованию пор.Introduction to the coating composition of wollastonite in an amount of 45-46 wt.% Is optimal, since it leads to a decrease in the content of harmful impurities in the deposited metal - sulfur and phosphorus. The introduction of wollastonite in an amount of less than 45 wt.% Leads to an increase in the content of sulfur and phosphorus in the deposited metal, which affects the quality of the weld. The introduction of wollastonite in an amount of more than 46 wt.% Leads to an increase in the refractoriness of the slag formed during the melting of the electrode coating and to an increase in the tendency of the deposited metal to form pores.
Ферросиликомарганец и ферротитан в одинаковых количествах 11-12 мас.% введены в состав покрытия в качестве раскислителей и для обеспечения необходимых механических свойств наплавленного металла. Введение ферросиликомарганца и ферротитана в количествах, меньших чем 11 мас.%, приводит к уменьшению прочности наплавленного металла, а введение этих компонентов в количествах, больших чем 12 мас.%, приводит к неоправданному увеличению прочности наплавленного металла и повышению стоимости покрытия электрода.Ferrosilicon manganese and ferrotitanium in the same amounts of 11-12 wt.% Introduced into the coating composition as deoxidizing agents and to provide the necessary mechanical properties of the weld metal. The introduction of ferrosilicon manganese and ferrotitanium in amounts less than 11 wt.%, Leads to a decrease in the strength of the deposited metal, and the introduction of these components in quantities greater than 12 wt.%, Leads to an unjustified increase in the strength of the deposited metal and increase the cost of coating the electrode.
Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующим примером. Для изготовления покрытия электродов для сварки использовали 12-13 мас.% мрамора, 19-20 мас.% талька, 45-46 мас.% волластонита, 11-12 мас.% ферросиликомарганца и 11-12 мас.% ферротитана. Компоненты покрытия загружались в смеситель для смешивания с последующим добавлением до 30% от массы жидкого стекла. Затем полученная обмазка наносилась на металлические стержни с диаметром до 4 мм из стали Св08 путем опрессовки.The invention is illustrated by the following example. For the manufacture of electrode coatings for welding, 12–13 wt.% Marble, 19–20 wt.% Talc, 45–46 wt.% Wollastonite, 11–12 wt.% Ferrosilicon manganese, and 11–12 wt.% Ferrotitanium were used. The coating components were loaded into the mixer for mixing, followed by the addition of up to 30% by weight of the liquid glass. Then, the resulting coating was applied to metal rods with a diameter of up to 4 mm from Sv08 steel by crimping.
Таким образом были получены электроды с заявляемым покрытием. В процессе изготовления электродов установили, что они легко поддаются опрессовке, а покрытие электродов имеет высокое качество и эксплуатационную надежность.Thus, electrodes with the claimed coating were obtained. In the process of manufacturing the electrodes, it was found that they are easy to crimp, and the coating of the electrodes is of high quality and operational reliability.
Результаты испытаний покрытия электрода УОНИ-13/55, покрытия электрода МР-3, выбранного в качестве прототипа, и заявляемого покрытия электрода приведены в табл. 1, отображающей химические составы наплавленных металлов, в табл. 2, отображающей механические свойства наплавленных металлов, в табл. 3 оценки сварочно-технологических свойств электродов.The test results of the coating of the electrode UONI-13/55, the coating of the electrode MP-3, selected as a prototype, and the inventive coating of the electrode are given in table. 1, showing the chemical compositions of the deposited metals, in table. 2, showing the mechanical properties of the deposited metals, in table. 3 estimates of welding and technological properties of electrodes.
Как следует из таблиц, введение в покрытие электрода компонента волластонита позволяет уменьшить содержание серы в наплавленном металле в 2 раза и фосфора в наплавленном металле в 1,7 раза по сравнению с содержанием серы и фосфора в наплавленном металле, полученном с использованием покрытия электрода, выбранного в качестве прототипа. Прочность на разрыв наплавленного металла, полученного с использованием предлагаемого покрытия электрода, на 10-15% выше прочности на разрыв наплавленного металла, полученного с использованием покрытия электрода, выбранного в качестве прототипа, относительное удлинение - более чем на 30% выше относительного удлинения наплавленного металла, полученного с использованием покрытия электрода, выбранного в качестве прототипа. Таким образом, приведенный в табл. 1 химический состав наплавленного металла, полученного с использованием электрода для сварки с заявляемым покрытием, позволяет обеспечить высокие механические свойства этого металла (см. табл. 2) и улучшенные сварочно-технологические свойства электродов (см. табл. 3).As follows from the tables, the introduction of the wollastonite component into the electrode coating allows to reduce the sulfur content in the deposited metal by 2 times and phosphorus in the deposited metal by 1.7 times compared to the sulfur and phosphorus content in the deposited metal obtained using the electrode coating selected in as a prototype. The tensile strength of the weld metal obtained using the proposed electrode coating is 10-15% higher than the tensile strength of the weld metal obtained using the electrode coating selected as a prototype, the relative elongation is more than 30% higher than the relative elongation of the deposited metal, obtained using a coating of an electrode selected as a prototype. Thus, the table. 1 the chemical composition of the deposited metal obtained using an electrode for welding with the claimed coating, allows to provide high mechanical properties of this metal (see table. 2) and improved welding and technological properties of the electrodes (see table. 3).
Результаты испытаний показывают, что по механическим свойствам наплавленного металла электроды с предлагаемым покрытием относятся к типу Э-50А по ГОСТ 9466-75 “Электроды покрытые металлические для ручной дуговой сварки конструкционных и теплоустойчивых сталей”.The test results show that according to the mechanical properties of the deposited metal, the electrodes with the proposed coating are of type E-50A according to GOST 9466-75 “Coated metal electrodes for manual arc welding of structural and heat-resistant steels”.
Использование предлагаемого покрытия электрода по сравнению с известным покрытием электрода марки МР-3 - прототипом позволяет снизить стоимость за счет замены дорогостоящего и остродефицитного рутила на волластонит, улучшить сварочно-технологические свойства электрода при сохранении высоких показателей механических свойств наплавленного металла, полученного с использованием этого покрытия электрода.The use of the proposed electrode coating in comparison with the known electrode coating of the brand MR-3 - the prototype allows to reduce the cost by replacing expensive and severely deficient rutile with wollastonite, to improve the welding and technological properties of the electrode while maintaining high mechanical properties of the deposited metal obtained using this electrode coating .
Покрытие электрода для сваркиWelding Electrode Coating
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002121166/02A RU2230643C2 (en) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | Coating of welding electrode |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002121166/02A RU2230643C2 (en) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | Coating of welding electrode |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2002121166A RU2002121166A (en) | 2004-02-27 |
| RU2230643C2 true RU2230643C2 (en) | 2004-06-20 |
Family
ID=32845928
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002121166/02A RU2230643C2 (en) | 2002-08-05 | 2002-08-05 | Coating of welding electrode |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2230643C2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104551454B (en) * | 2014-12-26 | 2017-01-04 | 武汉铁锚焊接材料股份有限公司 | A kind of coating for welding rod identification and coating method and device |
-
2002
- 2002-08-05 RU RU2002121166/02A patent/RU2230643C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| МОЙСОВ Л.И. и др. Физико-химические основы создания новых сварочных материалов. - Ростов-на-Дону: Изд. Ростовского университета, 1993, с.5, табл.1.3. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2002121166A (en) | 2004-02-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2016175154A1 (en) | Flux cored wire for gas-shielded arc welding and welding method | |
| CN110842394B (en) | Acid red flux stainless steel electrode with high crack resistance and porosity resistance | |
| RU2230643C2 (en) | Coating of welding electrode | |
| US3692590A (en) | Flux for submerged arc welding | |
| JPS5950992A (en) | Welding wire | |
| US4306920A (en) | Flux composition for flux-cored wire | |
| JPH03294093A (en) | Flux cored wire electrode for gas shielded arc welding | |
| RU2102209C1 (en) | Welding electrode | |
| RU2319590C2 (en) | Electrodes for manual welding of steels of pearlite class | |
| RU2497647C1 (en) | Electrode for manual arc welding | |
| RU2300452C1 (en) | Powder wire for welding cold resistant low-alloy steels | |
| RU2012471C1 (en) | Powder wire for underwater welding | |
| RU2198774C1 (en) | Electrode coating composition | |
| JPH0510199B2 (en) | ||
| EP0798070A3 (en) | Flux cored wire electrode for arc welding | |
| SU1745482A1 (en) | Composition of electrode coat | |
| JPS6234697A (en) | Flux cored wide for welding | |
| SU1676777A1 (en) | Composition of electrode coat for welding nickel | |
| RU2012470C1 (en) | Powder wire for steel welding | |
| JPH1110391A (en) | Flux cored wire for multielectrode vertical electrogas arc welding for extra thick plate | |
| TW201323130A (en) | Welding electrode with high toughness ultra-low hydrogen steel resistant to hydrogen-induced cracking | |
| RU2049638C1 (en) | Electrode coating for welding low-carbon steels | |
| RU2820636C1 (en) | Flux cored wire for welding medium-alloyed high-strength steels | |
| SU1433709A1 (en) | Charge for powder wire | |
| RU2387527C1 (en) | Composition of flux cored wire for tube welding of strength category x90 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060806 |