RU2274535C2 - Powder wire composition - Google Patents
Powder wire composition Download PDFInfo
- Publication number
- RU2274535C2 RU2274535C2 RU2004121748/02A RU2004121748A RU2274535C2 RU 2274535 C2 RU2274535 C2 RU 2274535C2 RU 2004121748/02 A RU2004121748/02 A RU 2004121748/02A RU 2004121748 A RU2004121748 A RU 2004121748A RU 2274535 C2 RU2274535 C2 RU 2274535C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- welding
- magnesium
- feldspar
- welded
- metal
- Prior art date
Links
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сварочному производству, а именно к материалам для механизированной сварки в среде защитных газов судостроительных конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей, работающих в условиях отрицательных климатических температур.The invention relates to welding production, and in particular to materials for mechanized welding in a protective gas environment of shipbuilding structures made of low-carbon and low alloy steels operating in conditions of negative climatic temperatures.
Известен состав [А.С. СССР №927461, от 15.05.82, бюл. №18] порошковой проволоки для сварки низколегированных сталей в среде углекислого газа, состоящий из низкоуглеродистой стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащий следующие компоненты, мас.%:Known composition [A.S. USSR No. 927461, dated 05.15.82, bull. No. 18] cored wire for welding low alloy steels in a carbon dioxide environment, consisting of a low carbon steel shell and a powder mixture containing the following components, wt.%:
При этом коэффициент заполнения - 17%.Furthermore, the fill factor is 17%.
Данный состав порошковой проволоки из-за отсутствия ионизирующих элементов и достаточного количества раскислителей не обеспечивает высоких сварочно-технологических свойств и гарантированное отсутствие дефектов в сварном шве.This composition of cored wire due to the lack of ionizing elements and a sufficient number of deoxidizers does not provide high welding and technological properties and the guaranteed absence of defects in the weld.
Известен также ближайший по ингредиентам и достигаемому техническому результату к заявляемому состав порошковой проволоки для сварки в защитных газах [Патент РФ №2166419, опубл. 10.05.2001], содержащий оболочку из низкоуглеродистой стали и порошкообразную шихту при следующем соотношении компонентов проволоки, мас.%:Also known is the closest in ingredients and technical result to the claimed composition of cored wire for welding in protective gases [RF Patent No. 2164419, publ. 05/10/2001] containing a shell of low carbon steel and a powder mixture in the following ratio of wire components, wt.%:
При этом оболочка содержит углерод в количестве не более 0,06 мас.%, а серу и фосфор - каждого не более 0,015 мас.%. Кроме того, комплексная лигатура шихты может содержать компоненты в следующем соотношении, мас.%:Moreover, the shell contains carbon in an amount of not more than 0.06 wt.%, And sulfur and phosphorus - each not more than 0.015 wt.%. In addition, the complex master alloy charge may contain components in the following ratio, wt.%:
Такой состав порошковой проволоки для сварки конструкций из низколегированных судостроительных сталей по сравнению с предыдущим аналогом позволяет значительно повысить сварочно-технологические свойства порошковой проволоки.Such a composition of flux-cored wire for welding structures of low-alloyed shipbuilding steels in comparison with the previous analogue can significantly improve the welding and technological properties of flux-cored wire.
Однако наличие в составе комплексной лигатуры проволоки-прототипа бора и алюминия зачастую приводит к снижению пластичности металла сварного шва, а применение гигроскопичных материалов типа калийнатриевой силикат-глыбы способствует возникновению дефектов.However, the presence of a prototype of boron and aluminum in the complex ligature often leads to a decrease in the ductility of the weld metal, and the use of hygroscopic materials such as potassium silicate block promotes defects.
Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение работоспособности сварного соединения конструкции вследствие гарантированной хладостойкости металла сварного шва при отрицательных температурах, при величине относительного удлинения не менее 22%, а также повышение качества сварного шва за счет отсутствия чешуйчатости поверхности металла шва при сварке во всех пространственных положениях, минимальном разбрызгивании, обеспечении плавности границы его перехода к основному металлу.The technical task of the invention is to increase the efficiency of the welded joint of the structure due to the guaranteed cold resistance of the weld metal at negative temperatures, with a relative elongation of at least 22%, as well as improving the quality of the weld due to the lack of flakiness of the surface of the weld metal during welding in all spatial positions, the minimum spraying, ensuring the smoothness of the border of its transition to the base metal.
Технический результат достигается тем, что в составе порошковой проволоки, содержащей оболочку из низкоуглеродистой стали и порошкообразную шихту, включающую рутиловый концентрат, полевой шпат, электрокорунд, кремнефтористый натрий, ферромарганец, ферросилиций, магний, железный порошок, согласно изобретению в составе шихты отношение магния к рутиловому концентрату выдерживается в пропорции 1:12, а электрокорунда к полевому шпату - 1:2 при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved by the fact that in the composition of the flux-cored wire containing a shell of low-carbon steel and a powdery mixture, including rutile concentrate, feldspar, electrocorundum, sodium silicofluoride, ferromanganese, ferrosilicon, magnesium, iron powder, according to the invention, in the composition of the mixture, the ratio of magnesium to rutile concentrate is maintained in a proportion of 1:12, and fused alumina to feldspar - 1: 2 in the following ratio of components, wt.%:
Дополнительное введение в шихту порошковой проволоки магния в количествах 0,4-0,7 мас.% и пропорции к рутиловому концентрату в соотношении 1:12 позволяет снизить вероятность появления дефектов в сварном шве за счет высокой раскислительной способности магния, а оксид магния образовывает с рутилом комплексное соединение, переходящее в шлак. Это обеспечивает улучшение качества поверхности металла шва за счет снижения его чешуйчатости и создает плавность сопряжения границы перехода металла шва в основной металл. Кроме того, улучшение качества сварного соединения позволяет получать гарантированную ударную вязкость последнего при отрицательных температурах за счет высокой чистоты сварного металла от неметаллических включений. Это приводит к повышению работоспособности и надежности сварного соединения по сравнению с прототипом.An additional introduction of magnesium flux-cored wire in amounts of 0.4-0.7 wt.% And a proportion to rutile concentrate in the ratio of 1:12 reduces the likelihood of defects in the weld due to the high deoxidizing ability of magnesium, and magnesium oxide forms with rutile complex compound passing into slag. This provides an improvement in the surface quality of the weld metal by reducing its scaly and creates a smooth conjugation of the boundary of the transition of the weld metal to the base metal. In addition, improving the quality of the welded joint allows you to get a guaranteed toughness of the latter at low temperatures due to the high purity of the welded metal from non-metallic inclusions. This leads to increased efficiency and reliability of the welded joint in comparison with the prototype.
Снижение количества данного компонента менее 0,4 мас.% или изменение пропорции его введения по сравнению с рутиловым концентратом приведет к увеличению количеств неметаллических включений в металле сварного шва и повышению сложности удаления шлака. Повышение его количества более 0,7 мас.% приведет к нарушению качества поверхности металла шва, лишнему зашлаковыванию.A decrease in the amount of this component less than 0.4 wt.% Or a change in the proportion of its introduction compared to rutile concentrate will lead to an increase in the amount of non-metallic inclusions in the weld metal and an increase in the complexity of slag removal. An increase in its amount of more than 0.7 wt.% Will lead to a violation of the quality of the surface of the weld metal, excessive slagging.
Наличие в шихте рутилового концентрата в пределах 4,8-8,4 мас.%, полевого шпата в пределах 0,8-1,4 мас.% и электрокорунда в пределах 0,4-0,7 мас.% при условии пропорции электрокорунда к полевому шпату 1:2 обеспечивает легкое отделение шлака от поверхности сварного шва, высокую стабильность горения дуги в процессе сварки и полное покрытие шва шлаком.The presence in the charge of rutile concentrate in the range of 4.8-8.4 wt.%, Feldspar in the range of 0.8-1.4 wt.% And electrocorundum in the range of 0.4-0.7 wt.%, Subject to the proportion of electrocorundum to feldspar 1: 2 provides easy separation of the slag from the surface of the weld, high stability of the arc during welding and full coverage of the weld with slag.
Уменьшение содержания этих компонентов или изменение пропорций менее указанных нижних пределов приведет к нарушению стабильности горения дуги и увеличению разбрызгивания электродного металла. Повышение содержания этих компонентов или изменение пропорций более указанных верхних пределов приведет к ухудшению формирования металла шва, отделимости шлаковой корки.A decrease in the content of these components or a change in the proportions less than the specified lower limits will lead to a violation of the stability of arc burning and an increase in spatter of the electrode metal. An increase in the content of these components or a change in the proportions of more than the specified upper limits will lead to a deterioration in the formation of weld metal, the separability of the slag crust.
Присутствие в шихте кремнефтористого натрия в количествах 0,2-0,5 мас.% улучшает формирование шва и его газовую защиту, способствует очищению металла, что обеспечивает требуемый уровень ударной вязкости металла шва при отрицательных температурах. При уменьшении содержания данного компонента в шихте менее 0,2 мас.% увеличивается вероятность возникновения пор в металле шва, приводящих к снижению прочности сварного соединения, а при увеличении содержания более 0,5 мас.% увеличивается содержание вредных для организма человека фтористых соединений.The presence of sodium silicofluoride in the mixture in amounts of 0.2-0.5 wt.% Improves the formation of the weld and its gas protection, contributes to the purification of the metal, which ensures the required level of toughness of the weld metal at low temperatures. With a decrease in the content of this component in the charge of less than 0.2 wt.%, The likelihood of pores in the weld metal increases, leading to a decrease in the strength of the welded joint, and an increase in the content of more than 0.5 wt.
Содержание ферромарганца оптимально в пределах 1,0-2,7 мас.% и ферросилиция в пределах 0,2-0,6 мас.%, значения этих величин взяты из расчета обеспечения высоких механических свойств металла сварного шва при временном сопротивлении не менее 500 МПа и обеспечении относительного удлинения не менее 22%.The content of ferromanganese is optimal in the range of 1.0-2.7 wt.% And ferrosilicon in the range of 0.2-0.6 wt.%, The values of these values are taken from the calculation of ensuring high mechanical properties of the weld metal with a temporary resistance of at least 500 MPa and providing an elongation of at least 22%.
Снижение содержания этих компонентов в шихте менее нижних пределов приводит к снижению прочности сварного соединения, а увеличение более верхних пределов - к снижению пластичности металла шва.A decrease in the content of these components in the charge of less than the lower limits leads to a decrease in the strength of the welded joint, and an increase in the higher limits leads to a decrease in the ductility of the weld metal.
Наличие в шихте железного порошка в оптимальных пределах 3,0-5,5 мас.% способствует улучшению сварочно-технологических свойств при высокой производительности сварки. Изменение этих величин приводит к уменьшению равномерности плавления шихты и оболочки.The presence in the charge of iron powder in the optimal range of 3.0-5.5 wt.% Contributes to the improvement of welding and technological properties with high welding performance. A change in these values leads to a decrease in the uniformity of melting of the charge and shell.
Порошковую проволоку предлагаемого состава изготавливают по следующей технологии.The flux-cored wire of the proposed composition is made according to the following technology.
Материалы шихты предварительно размалывают, просеивают через сито. Затем порошки тщательно перемешивают и засыпают в оболочку из углеродистой стали с диаметром 3-5,0 мм и толщиной стенки 0,5 мм. Расчетный коэффициент заполнения составляет 12-21%. Далее осуществляют волочение проволоки до наружного диаметра (1,0-1,6) мм и прокалку в печи при температуре около 250°С в течение 3-4 часов. После прокалки осуществляют рядную намотку на еврокассеты диаметром 200 мм.The charge materials are pre-milled, sieved through a sieve. Then the powders are thoroughly mixed and poured into a shell made of carbon steel with a diameter of 3-5.0 mm and a wall thickness of 0.5 mm. The estimated fill factor is 12-21%. Next, wire drawing is carried out to an outer diameter of (1.0-1.6) mm and calcining in a furnace at a temperature of about 250 ° C for 3-4 hours. After calcination, a row winding is carried out on Eurocassettes with a diameter of 200 mm.
Было изготовлено три состава порошковой проволоки диаметром 1,2 мм, условно обозначенных 1, 2 и 3. Сталь оболочки составляет 79-88% от общей массы проволоки.Three compositions of flux-cored wire with a diameter of 1.2 mm, conventionally designated 1, 2 and 3, were made. The steel of the sheath was 79-88% of the total mass of the wire.
Конкретные примеры составов порошковой проволоки приведены в таблице 1.Specific examples of the composition of the cored wire are shown in table 1.
Для определения механических свойств экспериментальными образцами порошковых проволок сваривались пластины из стали типа 10ХСНД размером 200×500×14 мм. Сварку осуществляли полуавтоматическим способом на постоянном токе обратной полярности. Режимы сварки представлены в таблице 2.To determine the mechanical properties of the experimental samples of flux-cored wires, plates made of steel 10KHSND with a size of 200 × 500 × 14 mm were welded. Welding was carried out semi-automatically by direct current of reverse polarity. Welding modes are presented in table 2.
В качестве защитной среды были использованы углекислый газ СО2. При горизонтальном и потолочном положениях скорость сварки составляет 20-25 м/ч. Оптимальные пределы содержания компонентов шихты порошковой проволоки заявленного состава определяли по результатам испытаний ударной работы разрушения металла сварных швов образцов при минус 20°С, по наблюдениям сварочно-технологических свойств проволоки, гладкости поверхности валика и плавности перехода шва в основной металл.Carbon dioxide CO 2 was used as a protective medium. With horizontal and ceiling positions, the welding speed is 20-25 m / h. The optimal content limits of the components of the flux-cored wire charge of the claimed composition were determined by the results of tests of the impact work of fracture of the metal of the welded joints of the samples at minus 20 ° С, by the observations of the welding and technological properties of the wire, the smoothness of the surface of the roller and the smooth transition of the weld to the base metal.
Результаты испытания представлены в таблице 3.The test results are presented in table 3.
Как следует из таблицы 3, сварные швы, полученные при использовании порошковых проволок с углеродистой стальной оболочкой и шихтой, изготовленных согласно предлагаемому изобретению при среднем коэффициенте заполнения 16, обладают высокими механическими свойствами, высоким результатом ударной работы разрушения металла сварного шва при отрицательных температурах.As follows from table 3, the welds obtained using flux-cored wires with a carbon steel sheath and a batch made according to the invention with an average fill factor of 16 have high mechanical properties and a high impact result of fracture of the weld metal at low temperatures.
Испытания показали, что наиболее оптимальным составом проволоки является состав №2, у которого ударная работа разрушения металла сварного шва при температуре минус 20°С составляет 51-78 Дж.Tests have shown that the most optimal composition of the wire is composition No. 2, in which the impact work of the destruction of the weld metal at a temperature of minus 20 ° C is 51-78 J.
Кроме того, сварные швы, полученные порошковой проволокой заявленного состава, имеют высокие показатели качества, сформированная поверхность металла шва гладкая, практически без наличия на ней чешуйчатости, формирование шва идет с плавным переходом от металла шва к основному металлу за счет лучшей смачиваемости металла шва.In addition, the welds obtained by cored wire of the claimed composition have high quality indicators, the formed surface of the weld metal is smooth, almost without scaly on it, the formation of the weld proceeds with a smooth transition from the weld metal to the base metal due to better wettability of the weld metal.
Применение заявленного состава порошковой проволоки для изготовления ответственных сварных конструкций из судостроительных сталей, работающих в условиях отрицательных климатических температур, позволяет выполнить качественную сварку во всех пространственных положениях с высокими прочностными свойствами, а также обеспечивает повышенную прочность и стабильность наплавленного металла.The use of the claimed composition of flux-cored wire for the manufacture of critical welded structures from shipbuilding steels operating in conditions of negative climatic temperatures allows high-quality welding in all spatial positions with high strength properties, and also provides increased strength and stability of the deposited metal.
Источники информацииInformation sources
1. Авторское свидетельство СССР №927461, от 15.05.82, бюл. №18.1. USSR author's certificate No. 927461, dated 05.15.82, bull. Number 18.
2. Патент РФ №2166419 от 10.05.2001 - прототип.2. RF patent No. 2164419 dated 05/10/2001 - prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004121748/02A RU2274535C2 (en) | 2004-07-15 | 2004-07-15 | Powder wire composition |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004121748/02A RU2274535C2 (en) | 2004-07-15 | 2004-07-15 | Powder wire composition |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2274535C2 true RU2274535C2 (en) | 2006-04-20 |
Family
ID=36608362
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004121748/02A RU2274535C2 (en) | 2004-07-15 | 2004-07-15 | Powder wire composition |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2274535C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114714023A (en) * | 2022-03-30 | 2022-07-08 | 天津沃盾耐磨材料有限公司 | Titanium carbide type self-protection surfacing flux-cored wire and preparation method thereof |
-
2004
- 2004-07-15 RU RU2004121748/02A patent/RU2274535C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114714023A (en) * | 2022-03-30 | 2022-07-08 | 天津沃盾耐磨材料有限公司 | Titanium carbide type self-protection surfacing flux-cored wire and preparation method thereof |
CN114714023B (en) * | 2022-03-30 | 2024-04-26 | 天津沃盾耐磨材料有限公司 | Titanium carbide self-protection surfacing flux-cored wire and preparation method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6479796B2 (en) | Flux-cored wire for gas-shielded arc welding of heat resisting steel | |
RU2313434C2 (en) | Melted flux for electric-arc welding of cold resistant steels | |
AU2007295077B2 (en) | Saw flux system for improved as-cast weld metal toughness | |
US20160303690A1 (en) | Flux-cored wire for gas-shielded arc welding | |
RU2274535C2 (en) | Powder wire composition | |
KR100502571B1 (en) | Flux cored wire for co2 gas shielded arc welding | |
JP2014024098A (en) | Melting type flux used for submerged arc welding and welding method using the same | |
US4306920A (en) | Flux composition for flux-cored wire | |
JP2544611B2 (en) | Coated arc welding rod for cryogenic steel | |
RU2166419C2 (en) | Composition of powder wire | |
JPH05237693A (en) | Self-shielded arc welding flux cored wire for all-position welding | |
JP2001205483A (en) | Flux-containing wire for gas shield arc welding | |
RU2228828C2 (en) | Ceramic flux for automatic welding of low alloy steels | |
JPH09262693A (en) | Flux cored wire for arc welding | |
RU2295431C2 (en) | Agglomerated flux | |
KR100513632B1 (en) | Titania based flux cored wire | |
JPH0510199B2 (en) | ||
RU2300452C1 (en) | Powder wire for welding cold resistant low-alloy steels | |
JP2014176878A (en) | Horizontal fillet gas shield arc welding method | |
JPH08309583A (en) | Flux cored wire for 9% ni steel | |
JPS63207496A (en) | Low hydrogen type coated electrode | |
JPS5877790A (en) | Sintered flux for submerged arc welding | |
SU1009679A1 (en) | Charge for powder wire | |
KR900001676B1 (en) | Flux cored electrodes for self-shielded arc welding | |
RU2220833C2 (en) | Electrode coating composition |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130716 |