RU2383418C1 - Composition of charge for coating electrodes designed for welding low carbon steel - Google Patents
Composition of charge for coating electrodes designed for welding low carbon steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2383418C1 RU2383418C1 RU2008136501/02A RU2008136501A RU2383418C1 RU 2383418 C1 RU2383418 C1 RU 2383418C1 RU 2008136501/02 A RU2008136501/02 A RU 2008136501/02A RU 2008136501 A RU2008136501 A RU 2008136501A RU 2383418 C1 RU2383418 C1 RU 2383418C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- electrode coating
- mica
- electrodes
- marble
- Prior art date
Links
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сварочным материалам, а именно к электродам для ручной дуговой сварки, и может быть использовано для сварки низкоуглеродистых сталей.The invention relates to welding materials, namely to electrodes for manual arc welding, and can be used for welding low carbon steels.
Известен электрод для сварки низкоуглеродистых сталей, состоящий из стального стержня и электродного покрытия, содержащего следующие компоненты, мас.%: концентрат ильменитовый 44-53; мрамор 6-8; полевой шпат 10-12; силикомарганец 10-14; железный порошок 1-10; целлюлозу 1-2; и связующее - силикат калиево-натриевый - 22-28% к массе сухой шихты, при этом коэффициент покрытия составляет 35-40% (Патент РФ №2199424, В23К 35/365, опубл. 2003.02.27).Known electrode for welding low carbon steels, consisting of a steel rod and electrode coating containing the following components, wt.%: Ilmenite concentrate 44-53; marble 6-8; feldspar 10-12; silicomanganese 10-14; iron powder 1-10; cellulose 1-2; and a binder - potassium-sodium silicate - 22-28% by weight of the dry mixture, while the coating coefficient is 35-40% (RF Patent No. 2199424, V23K 35/365, publ. 2003.02.27).
Недостатком известного состава является высокая себестоимость электродов для данного типа Э 46 и низкие сварочно-технологические свойства.A disadvantage of the known composition is the high cost of the electrodes for this type of E 46 and low welding and technological properties.
Известен электрод для ручной электродуговой резки металла, состоящий из стального стержня и покрытия, включающего отходы обмазочной массы сварочных электродов и оксид железа в виде железной окалины при следующем содержании компонентов, мас.%: отходы обмазочной массы сварочных электродов - 45-55 и железная окалина - остальное (Патент РФ №2209716, В23К 35/365, опубл. 2003.08.10).A known electrode for manual electric arc cutting of metal, consisting of a steel rod and coating, comprising waste material from the welding consumables and iron oxide in the form of iron oxide with the following components, wt.%: Waste material from the welding electrodes - 45-55 and iron oxide - the rest (RF Patent No. 2209716, B23K 35/365, publ. 2003.08.10).
Однако указанный состав покрытия электродов предназначен для резки металлов, прошивки отверстий и удаления дефектных участков и не может быть использован для ручной электродуговой сварки металлоконструкций.However, the specified composition of the electrode coating is intended for cutting metals, piercing holes and removing defective areas and cannot be used for manual arc welding of metal structures.
Наиболее близким составом и принятым в качестве прототипа является состав электродного покрытия для сварки углеродистых сталей, содержащий компоненты при их следующем соотношении, мас.%: ильменит 35-36, мрамор 8-12; слюда 0-8; каолин 9-10; полевой шпат 21-24; ферромарганец 14-15; ферросилиций 1-2; целлюлоза 1,5-2,0 (Патент РФ №2124426, В23К 35/365, опубл. 1999.01.10).The closest composition and adopted as a prototype is the composition of the electrode coating for welding carbon steels, containing components in the following ratio, wt.%: Ilmenite 35-36, marble 8-12; mica 0-8; kaolin 9-10; feldspar 21-24; ferromanganese 14-15; ferrosilicon 1-2; cellulose 1.5-2.0 (RF Patent No. 2144426, V23K 35/365, publ. 1999.01.10).
Недостатком известного состава покрытия является высокий предел прочности металла шва из-за большого содержания в нем дорогостоящих легирующих компонентов, таких как ферросилиций и ферромарганец, следствием чего является неоправданно высокая себестоимость сварочных электродов данного типа.A disadvantage of the known coating composition is the high tensile strength of the weld metal due to the high content of expensive alloying components, such as ferrosilicon and ferromanganese, which results in the unreasonably high cost of welding electrodes of this type.
Задачей изобретения является снижение затрат на изготовление сварочных электродов, улучшение сварочно-технологических свойств электродов и повышение механических характеристик металла шва.The objective of the invention is to reduce the cost of manufacturing welding electrodes, improving the welding and technological properties of the electrodes and improving the mechanical characteristics of the weld metal.
Поставленная задача решается тем, что состав шихты покрытия электродов для сварки низкоуглеродистых сталей, содержащий мрамор, ильменит, ферромарганец, слюду и целлюлозу, согласно изобретению дополнительно содержит талькомагнезит, марганцевую руду и отходы электродной обмазочной массы при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that the composition of the charge of the coating of the electrodes for welding low carbon steels containing marble, ilmenite, ferromanganese, mica and cellulose, according to the invention additionally contains talc magnesite, manganese ore and waste electrode coating mass in the following ratio of components, wt.%:
при этом отходы электродной обмазочной массы содержат мрамор, ферротитан, ферромарганец, ферросилиций, слюду, плавиковый шпат, кварцевый песок, тальк и порошок калиево-натриевого стекла.wherein the waste electrode coating mass contains marble, ferrotitanium, ferromanganese, ferrosilicon, mica, fluorspar, quartz sand, talc and potassium-sodium glass powder.
Новый технический результат, достигаемый от реализации предлагаемого состава покрытия электродов для сварки низкоуглеродистых сталей, заключается в том, что заявляемая совокупность компонентов покрытия обеспечивает повышение пластичности обмазочной массы, повышение сварочно-технологических свойств электродов и получение металла шва более высокого качества с гарантированно высокими значениями механических свойств: временное сопротивление разрыву - σв, >470 Н/мм2; относительное удлинение - δ5>28%; ударная вязкость - KCU>230 Дж/см2 и приводит к снижению себестоимости сварочных электродов. Изменение пределов содержания любого из основных компонентов заявляемого состава покрытия приводит к потере свойств электродов и их удорожанию.A new technical result achieved from the implementation of the proposed composition of the coating of the electrodes for welding low carbon steels is that the claimed combination of coating components provides increased ductility of the coating mass, increased welding and technological properties of the electrodes and obtaining weld metal of higher quality with guaranteed high values of mechanical properties : temporary tensile strength - σ in ,> 470 N / mm 2 ; elongation - δ 5 >28%; impact strength - KCU> 230 J / cm 2 and reduces the cost of welding electrodes. Changing the content limits of any of the main components of the claimed coating composition leads to a loss of electrode properties and their cost.
Достижение вышеуказанного нового технического результата обеспечивается тем, что в состав шихты покрытия электродов дополнительно вводятся марганцевая руда, талькомагнезит и отходы электродной обмазочной массы, содержащие мрамор, ферротитан, ферромарганец, ферросилиций, слюду, плавиковый шпат, кварцевый песок, тальк и порошок калиево-натриевого стекла. Такие компоненты, как ферротитан, ферромарганец и ферросилиций являются легирующими элементами, они восстанавливают входящие в расплав оксиды, придают электродному покрытию оптимальное сочетание прочностных и пластических характеристик и способствуют получению высокого качества металла шва. Кварцевый песок, тальк и слюда имеют способность к шлакообразованию, а мрамор и плавиковый шпат являются как шлакообразующими, так и газообразующими элементами, и улучшают защиту капель электродного металла и сварочной ванны от контакта с окружающей атмосферой и также повышают качество металла шва. Целлюлоза, тальк, слюда и порошок калиево-натриевого стекла являются пластификаторами, которые повышают пластичность обмазочной массы и улучшают опрессовку электродов, придавая обмазочной массе высокие реологические свойства. Кроме того, целлюлоза и слюда, имея способность к газообразованию, обеспечивают защиту расплавленного металла от окружающей атмосферы и улучшают качество наплавленного металла. Мрамор и слюда являются еще и стабилизаторами процесса горения дуги, снижающими потери электродного металла и предотвращающими его разбрызгивание. Содержание отходов электродной обмазочной массы в составе покрытия электродов в количестве 7,5-8,5 мас.% обеспечивает вышеуказанный технический результат, а уменьшение их содержания менее 7,5 мас.% или увеличение более 8,5 мас.% снижает уровень механических свойств металла шва и ухудшает сварочно-технологические свойства электродов. Марганцевая руда является легирующим компонентом, содержит до 20% марганца и повышает уровень механических свойств металла шва. Введение в состав шихты покрытия марганцевой руды в количестве 7,0-8,0 мас.% обеспечивает требуемые прочностные характеристики электродного покрытия. Введение талькомагнезита в количестве 9,5-11,0 мас.% позволяет повысить пластичность обмазочной массы, улучшить опрессовку и внешний вид электродов, а также снизить их себестоимость, поскольку талькомагнезит является дешевым компонентом.Achievement of the above new technical result is ensured by the fact that manganese ore, talc magnesite, and electrode coating waste containing marble, ferrotitanium, ferromanganese, ferrosilicon, mica, fluorspar, silica sand, talc and potassium-sodium glass powder are additionally introduced into the composition of the electrode coating mixture . Components such as ferrotitanium, ferromanganese and ferrosilicon are alloying elements, they restore oxides entering the melt, give the electrode coating an optimal combination of strength and plastic characteristics and contribute to obtaining high quality weld metal. Quartz sand, talc and mica have the ability to slag, and marble and fluorspar are both slag-forming and gas-forming elements, and improve the protection of the drops of electrode metal and the weld pool from contact with the surrounding atmosphere and also increase the quality of the weld metal. Cellulose, talc, mica and potassium-sodium glass powder are plasticizers that increase the plasticity of the coating mass and improve the crimping of the electrodes, giving the coating mass high rheological properties. In addition, cellulose and mica, having the ability to gasification, protect the molten metal from the surrounding atmosphere and improve the quality of the deposited metal. Marble and mica are also stabilizers of the arc burning process, reducing the loss of electrode metal and preventing its spatter. The content of waste electrode coating mass in the coating composition of the electrodes in an amount of 7.5-8.5 wt.% Provides the above technical result, and a decrease in their content of less than 7.5 wt.% Or an increase of more than 8.5 wt.% Reduces the level of mechanical properties weld metal and affects the welding and technological properties of the electrodes. Manganese ore is an alloying component, contains up to 20% manganese and increases the level of mechanical properties of the weld metal. Introduction to the composition of the charge of the coating of manganese ore in an amount of 7.0-8.0 wt.% Provides the required strength characteristics of the electrode coating. The introduction of talc magnesite in the amount of 9.5-11.0 wt.% Allows to increase the ductility of the coating mass, to improve the crimping and appearance of the electrodes, as well as to reduce their cost, since talc magnesite is a cheap component.
Реализация заявляемого изобретения осуществлялась следующим образом.The implementation of the claimed invention was carried out as follows.
Пример. На Западно-Сибирском металлургическом комбинате, в цехе производства труб и электродов компоненты предлагаемого состава шихты покрытия электродов были подготовлены в виде порошков с размером частиц не более 630 мкм. На установке автоматического дозирования электродной шихты осуществляли дозировку подготовленного состава. Шихта имела следующий состав (таблица, пример 3), мас.%: мрамор 8,5; ильменит 40,0; ферромарганец 13,5; слюда 11,0; целлюлоза 1,5; талькомагнезит 10,0; марганцевая руда 7,5; отходы электродной обмазочной массы 8,0, в т.ч. отходы электродной обмазочной массы содержали, мас.%: мрамор 3,14; ферротитан 0,56; ферромарганец 0,36; ферросилиций 0,36; слюду 0,12; плавиковый шпат 0,95; кварцевый песок 0,56; тальк 0,1 и порошок калиево-натриевого стекла 1,85. Затем шихта перемешивалась, загружалась в специальные емкости и поступала на участок изготовления электродов. Сухую шихту засыпали в смеситель обмазки, где в определенной пропорции смешивали со связующим - калиево-натриевым жидким стеклом. Количество калиево-натриевого жидкого стекла составляло 23% к весу сухой шихты. Модуль стекла 3,0, плотность 1,43 г/см3, вязкость 0,7 Па·с. Далее полученную обмазочную массу брикетировали в брикеты массой 7 кг на брикетировочном прессе. На электродообмазочном прессе наносили обмазочную массу на металлические стержни диаметром 5,0 мм из стали марки Св-08А. Опрессованные электроды передавали на зачистную машину для удаления покрытия с одного конца под электрододержатель и зачистки торца другого. Готовые электроды сушили при температуре 20°С в течение 24 ч и прокаливали в электропечах при температуре 180°С в течение часа.Example. At the West Siberian Metallurgical Plant, in the pipe and electrode production workshop, the components of the proposed composition of the electrode coating mixture were prepared in the form of powders with a particle size of not more than 630 microns. At the automatic batching of the electrode charge, the prepared composition was dosed. The mixture had the following composition (table, example 3), wt.%: Marble 8.5; ilmenite 40.0; ferromanganese 13.5; mica 11.0; cellulose 1.5; talc magnesia 10.0; manganese ore 7.5; waste electrode coating mass of 8.0, including waste electrode coating mass contained, wt.%: marble 3.14; ferrotitanium 0.56; ferromanganese 0.36; ferrosilicon 0.36; mica 0.12; fluorspar 0.95; quartz sand 0.56; talcum 0.1 and potassium-sodium glass powder 1.85. Then the mixture was mixed, loaded into special containers and entered the site of manufacture of the electrodes. The dry mixture was poured into a plaster mixer, where in a certain proportion it was mixed with a binder - potassium-sodium liquid glass. The amount of potassium-sodium liquid glass was 23% by weight of the dry charge. Glass modulus 3.0, density 1.43 g / cm 3 , viscosity 0.7 Pa · s. Next, the obtained coating mass was briquetted into briquettes weighing 7 kg on a briquetting press. On the electrode-coating press, a coating mixture was applied to metal rods with a diameter of 5.0 mm from Sv-08A steel. The pressed electrodes were transferred to a stripping machine to remove the coating from one end under the electrode holder and strip the end of the other. The finished electrodes were dried at a temperature of 20 ° C for 24 h and calcined in electric furnaces at a temperature of 180 ° C for an hour.
Затем проводилась проверка сварочно-технологических свойств во всех пространственных положениях сварки (стабильность горения дуги, качество формирования шва, эластичность дуги, отделимость шлаковой корки) и изготавливались образцы для проведения механических испытаний металла шва.Then, the welding-technological properties were checked in all spatial positions of the weld (arc burning stability, weld formation quality, arc elasticity, slag crust separability) and samples were prepared for mechanical testing of weld metal.
Механические свойства металла шва, выполненного электродами с заявляемой рецептурой состава, имели следующие высокие механические свойства: временное сопротивление разрыву σв=482 Н/мм2; относительное удлинение δ5=30%; ударную вязкость KCU=247 Дж/см2 при требованиях σв не менее 450 Н/мм2, δ5 не менее 18%, KCU не менее 80 Дж/см2 соответственно.The mechanical properties of the weld metal made with electrodes with the inventive composition recipe had the following high mechanical properties: temporary tensile strength σ in = 482 N / mm 2 ; elongation δ 5 = 30%; impact strength KCU = 247 J / cm 2 with requirements σ of at least 450 N / mm 2 , δ 5 at least 18%, KCU at least 80 J / cm 2, respectively.
Предлагаемый состав шихты электродного покрытия при различных параметрах количественных значений компонентов вещества и результаты оценки сварочно-технологических свойств, качества металла шва и реологических свойств обмазочной массы электродов приведены в таблице. Как видно из таблицы, лучшие результаты при изготовлении электродов и сварного шва были достигнуты для электродов по примерам 2, 3 и 4.The proposed composition of the charge of the electrode coating for various parameters of the quantitative values of the components of the substance and the results of the assessment of welding and technological properties, the quality of the weld metal and the rheological properties of the coating mass of the electrodes are given in the table. As can be seen from the table, the best results in the manufacture of electrodes and a weld were achieved for the electrodes in examples 2, 3 and 4.
Испытания показали, что возбуждение дуги - легкое, зажигание осуществлялось сразу после прикосновения к изделию. Наблюдалась спокойно, равномерно горящая дуга без вибрации (мягкое шипение), т.е стабильность горения и эластичность дуги - высокие, дуга удлинялась до тройного диаметра электрода. Качество формирования шва - валик равномерный, мелкочешуйчатый с плавным переходом к основному металлу. Шлак отделялся при незначительном механическом воздействии.Tests have shown that arc excitation is light, ignition was carried out immediately after touching the product. It was observed calmly, evenly burning arc without vibration (soft hissing), i.e., the stability of burning and the elasticity of the arc are high, the arc was extended to a triple diameter of the electrode. The quality of the weld formation is a uniform, finely scaled roller with a smooth transition to the base metal. Slag was separated with a slight mechanical impact.
Испытания электродов с заявляемым составом шихты покрытия электродов подтвердили их соответствие типу Э 46 по ГОСТ 9467-75.Tests of electrodes with the claimed composition of the charge coating electrodes confirmed their compliance with type E 46 according to GOST 9467-75.
Предлагаемый состав шихты покрытия электродов для сварки низкоуглеродистых сталей промышленно применим, позволяет снизить затраты при производстве сварочных электродов, улучшить их сварочно-технологические свойства и повысить механические характеристики металла шва.The proposed composition of the charge coating of the electrodes for welding low carbon steels is industrially applicable, it allows to reduce costs in the production of welding electrodes, improve their welding and technological properties and increase the mechanical characteristics of the weld metal.
Claims (1)
при этом отходы электродной обмазочной массы содержат мрамор, ферротитан, ферромарганец, ферросилиций, слюду, плавиковый шпат, кварцевый песок, тальк и порошок калиево-натриевого стекла. The composition of the charge of the electrode coating for welding low carbon steels containing marble, ilmenite, ferromanganese, mica and cellulose, characterized in that it additionally contains talc magnesite, manganese ore and waste electrode coating mass in the following ratio of components, wt.%:
wherein the waste electrode coating mass contains marble, ferrotitanium, ferromanganese, ferrosilicon, mica, fluorspar, quartz sand, talc and potassium-sodium glass powder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008136501/02A RU2383418C1 (en) | 2008-09-10 | 2008-09-10 | Composition of charge for coating electrodes designed for welding low carbon steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008136501/02A RU2383418C1 (en) | 2008-09-10 | 2008-09-10 | Composition of charge for coating electrodes designed for welding low carbon steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2383418C1 true RU2383418C1 (en) | 2010-03-10 |
Family
ID=42135132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008136501/02A RU2383418C1 (en) | 2008-09-10 | 2008-09-10 | Composition of charge for coating electrodes designed for welding low carbon steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2383418C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510317C1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-03-27 | Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ ЗСМК") | Electrode coating composition |
| CN112621018A (en) * | 2020-12-09 | 2021-04-09 | 内蒙古第一机械集团股份有限公司 | Welding rod for high-nitrogen austenitic stainless steel and manufacturing process thereof |
-
2008
- 2008-09-10 RU RU2008136501/02A patent/RU2383418C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2510317C1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-03-27 | Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ ЗСМК") | Electrode coating composition |
| CN112621018A (en) * | 2020-12-09 | 2021-04-09 | 内蒙古第一机械集团股份有限公司 | Welding rod for high-nitrogen austenitic stainless steel and manufacturing process thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4673343B2 (en) | Stainless steel sheet excellent in corrosion resistance, weldability and surface properties and method for producing the same | |
| CN103495817B (en) | C0 2or 80Ar+C0 2gas-shielded basic weldering flux-cored wire | |
| RU2383418C1 (en) | Composition of charge for coating electrodes designed for welding low carbon steel | |
| JP4025171B2 (en) | Stainless steel having excellent corrosion resistance, weldability and surface properties and method for producing the same | |
| CN113695789B (en) | Sintered flux for welding HSLA steel and preparation method thereof | |
| JP2023057398A (en) | Nickel alloy excellent in surface quality and production method thereof | |
| CN105750762B (en) | A kind of all-position welding alkaline flux-cored wire | |
| RU2353493C2 (en) | Electrode coating composition | |
| RU2510317C1 (en) | Electrode coating composition | |
| JP7114734B2 (en) | Silicon-based alloys, methods of making same, and uses of such alloys | |
| RU2682515C1 (en) | Flux for steel mechanized welding and surfacing | |
| CN1062314A (en) | Manufacturing electric welding electrodes with slags after steel smelting | |
| JP6787043B2 (en) | Flux for submerged arc welding | |
| US4340805A (en) | Welding electrode with a fluoride based slag system | |
| JP4560418B2 (en) | Flux-cored wire for gas shielded arc welding | |
| RU2274534C2 (en) | Composition of electrode facing | |
| JP2004346402A (en) | Method of refining steel material for spring | |
| RU2458771C1 (en) | Electrode coating composition | |
| RU2727383C1 (en) | Electrode coating | |
| KR101597713B1 (en) | Stabilizing method of slag | |
| RU2185944C1 (en) | Electrode coating composition | |
| RU2578894C2 (en) | Component for mix of electrode coating | |
| RU2428291C1 (en) | Electrode for manual arc welding of pearlite steels | |
| JP7288131B1 (en) | S-containing stainless steel with excellent surface properties and method for producing the same | |
| JP7438437B1 (en) | Ni alloy with excellent surface texture and mechanical properties |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150911 |