RU2506149C1

RU2506149C1 - Electrode flux for wear proof deposition

Info

Publication number: RU2506149C1
Application number: RU2012156381/02A
Authority: RU
Inventors: Александр Борисович Геллер; Юрий Дмитриевич Дарахвелидзе; Михаил Юрьевич Егоров; Николай Сафонович Гущин; Михаил Васильевич Ульянов; Ирина Николаевна Ульянова
Priority date: 2012-12-25
Filing date: 2012-12-25
Publication date: 2014-02-10

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: invention can be used in production of electrodes for wear proof deposition of parts operated under conditions of rough wear combined with heavy impact loads. Flux contains components in the following ratio in wt %: fluor-spar - 8.0-10.5, rutile concentrate - 2.0-3.5, feldspar - 2.5-3.5, titanium carbide - 20.5-22.5, graphite - 2.5-4.2, ferrochromium - 16.0-18.0, ferromanganese - 1.2-2.5, alkaline metal and salt carboxymethyl cellulose - 0.5-1.5, liquid glass - 15.0-20.0, marble making the rest.

EFFECT: higher flow properties, decreased amount of rejects in production, transfer and storage, lower emission of harmful substances.

1 tbl

Description

Изобретение относится к электродным покрытиям, в частности, к электродным покрытиям для износостойкой наплавки на поверхность деталей, работающих в условиях абразивного изнашивания в сочетании с интенсивными ударными нагрузками.The invention relates to electrode coatings, in particular to electrode coatings for wear-resistant surfacing of parts operating under conditions of abrasive wear in combination with intense impact loads.

Известно электродное покрытие для дуговой сварки, включающее железный порошок, ферромарганец, кварцевый песок, полевой шпат, каолин, мрамор, целлюлозу электродную, карбоксилметилцеллюлозу, жидкое стекло и рутил при следующем содержании компонентов, мас.%: железный порошок 1-2, ферромарганец 7-10, кварцевый песок 3-4, полевой шпат 3-4, каолин 11-13, мрамор 7-10, целлюлоза электродная 5-7, карбоксилметилцеллюлоза 0,5-1, жидкое стекло как связующее, рутил - остальное.Known electrode coating for arc welding, including iron powder, ferromanganese, quartz sand, feldspar, kaolin, marble, electrode cellulose, carboxyl methyl cellulose, liquid glass and rutile with the following components, wt.%: Iron powder 1-2, ferromanganese 7- 10, quartz sand 3-4, feldspar 3-4, kaolin 11-13, marble 7-10, cellulose electrode 5-7, carboxyl methyl cellulose 0.5-1, liquid glass as a binder, rutile - the rest.

(RU 2293008, B232K 35/365, опубликовано 10.02.2007)(RU 2293008, B232K 35/365, published 02/10/2007)

Однако данный состав электродного покрытия, нанесенный на проволоку марки Св08А не обеспечивает требуемого уровня износостойкости наплавленного металла в условиях ударно-абразивного изнашивания.However, this composition of the electrode coating deposited on the wire brand Sv08A does not provide the required level of wear resistance of the weld metal in conditions of impact-abrasive wear.

Наиболее близким по технической сущности является электродное покрытие для износостойкой наплавки, содержащее плавиковый шпат, рутиловый концентрат, полевой шпат, хром, графит, феррованадий, алюминий, карбид титана, медный порошок и мрамор при следующем соотношении компонентов, мас.%: плавиковый шпат 3,0-5,0; рутиловый концентрат 6,0-10,0; полевой шпат 5,0-11,0; хром 10,0-20,0; графит 5,5-6,5; феррованадий 18,0-20,0; алюминий 1,0-2,0; карбид титана 18,0-20,0; медный порошок 1,0-2,0; мрамор - остальное.The closest in technical essence is an electrode coating for wear-resistant surfacing, containing fluorspar, rutile concentrate, feldspar, chromium, graphite, ferrovanadium, aluminum, titanium carbide, copper powder and marble in the following ratio, wt.%: Fluorspar 3, 0-5.0; rutile concentrate 6.0-10.0; feldspar 5.0-11.0; chrome 10.0-20.0; graphite 5.5-6.5; ferrovanadium 18.0-20.0; aluminum 1.0-2.0; titanium carbide 18.0-20.0; copper powder 1.0-2.0; marble - the rest.

(RU №2028900, B23K 35/365, 20.02.1995).(RU No. 2028900, B23K 35/365, 02.20.1995).

Это покрытие, нанесенное на стержни электродов из сварочной проволоки марки Св08 обеспечивает достаточно высокую износостойкость наплавленного металла в условиях ударно-абразивного изнашивания.This coating, applied to the electrode rods from Sv08 welding wire, provides a sufficiently high wear resistance of the weld metal in conditions of impact-abrasive wear.

Недостатком данного электродного покрытия являются низкие реологические свойства массы покрытия, которые ведут к высокому проценту брака электродного покрытия по его разрушению в процессе транспортирования и длительного хранения электродов.The disadvantage of this electrode coating is the low rheological properties of the coating mass, which lead to a high percentage of defects in the electrode coating due to its destruction during transportation and long-term storage of the electrodes.

Задачей и техническим результатом изобретения является повышение реологических свойств электродного покрытия, снижение брака покрытия при производстве, транспортировке и хранении, а также повышение скорости и полноты перехода легирующих компонентов при наплавке из электродного покрытия в наплавленный металл.The objective and technical result of the invention is to increase the rheological properties of the electrode coating, reduce the marriage of the coating during production, transportation and storage, as well as increase the speed and completeness of the transition of alloying components during surfacing from the electrode coating to the weld metal.

Технический результат достигается тем, что электродное покрытие для износостойкой наплавки содержит плавиковый шпат, рутиловый концентрат, полевой шпат, карбид титана, графит, хром в виде феррохрома, ферромарганец, соль щелочного металла и карбоксиметилцеллюлозы, жидкое стекло и мрамор при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved in that the electrode coating for wear-resistant surfacing contains fluorspar, rutile concentrate, feldspar, titanium carbide, graphite, chromium in the form of ferrochrome, ferromanganese, alkali metal and carboxymethyl cellulose salts, water glass and marble in the following ratio of components, wt. %:

Плавиковый шпатFluorspar 8,0-10,58.0-10.5 Рутиловый концентратRutile concentrate 2,0-3,52.0-3.5 Полевой шпатFeldspar 2,5-3,52.5-3.5 Карбид титанаTitanium carbide 20,5-22,520.5-22.5 ГрафитGraphite 2,5,0-4,22,5,0-4,2 ФеррохромFerrochrome 16,0-18,016.0-18.0 ФерромарганецFerromanganese 1,2-2,51.2-2.5 Соль щелочного металла иAlkali metal salt and карбоксиметилцеллюлозыcarboxymethyl cellulose 0,5-1,50.5-1.5 Жидкое стеклоLiquid glass 15,0-20,015.0-20.0 МраморMarble ОстальноеRest

Введение в состав покрытия высокоуглеродистого феррохрома и карбида титана способствует образованию в наплавленном металле износостойких вторичных карбидов хрома и титана.The introduction of high-carbon ferrochrome and titanium carbide into the coating composition contributes to the formation of wear-resistant secondary chromium and titanium carbides in the deposited metal.

Введение ферромарганца обеспечивает интенсификацию восстановительных процессов металлических компонентов электродного покрытия при наплавке, что способствует более полному переходу хрома и титана из электродного покрытия в наплавленный металл.The introduction of ferromanganese provides an intensification of the recovery processes of the metal components of the electrode coating during surfacing, which contributes to a more complete transition of chromium and titanium from the electrode coating to the weld metal.

Введение в состав электродного покрытия соли щелочного металла (Na или K-Na) и карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) в виде порошка с содержанием активного вещества свыше 95% обеспечивает повышение реологических свойств массы покрытия, в частности улучшение пластичности, прочности и снижение остаточных напряжений, которые приводят к браку покрытия по деформации и разрушению при изготовлении, а также в процессе транспортирования и длительного хранения электродов.The introduction into the composition of the electrode coating of an alkali metal salt (Na or K-Na) and carboxymethyl cellulose (CMC) in the form of a powder with an active substance content of more than 95% provides an increase in the rheological properties of the coating mass, in particular, improvement of ductility, strength and reduction of residual stresses that lead to to the marriage of the coating by deformation and destruction during manufacture, as well as during transportation and long-term storage of electrodes.

Пример технологического процесса изготовления сварочных электродов.An example of a technological process for manufacturing welding electrodes.

1. Промывка кусковых материалов.1. Flushing bulk materials.

2. Крупное и среднее дробление кусковых материалов.2. Large and medium crushing of bulk materials.

3. Сушка электродных материалов.3. Drying of electrode materials.

4. Размол электродных материалов.4. Grinding of electrode materials.

5. Пассивирование активных ферросплавов.5. Passivation of active ferroalloys.

6. Приготовление жидкого стекла.6. Preparation of liquid glass.

7. Приготовление шихты и обмазочной массы.7. Preparation of the mixture and coating mass.

8. Подготовка электродных стержней.8. Preparation of electrode rods.

9. Опрессовка - нанесение покрытия на стержни.9. Crimping - coating the rods.

10. Сушка.10. Drying.

11. Прокаливание.11. Calcination.

12. Расфасовка и упаковка.12. Packing and packaging.

Сравнительные испытания известного электродного покрытия и по изобретению представлены в таблице, где приведены содержание компонентов и процент брака покрытий по разрушению в процессе транспортирования и длительного хранения электродов.Comparative tests of the known electrode coating and according to the invention are presented in the table, which shows the content of components and the percentage of marriage of coatings for destruction during transportation and long-term storage of electrodes.

Как видно из данных таблицы, электродное покрытие по изобретению на 30-50% снижает процент брака при изготовлении электродов и значительно повышает срок годности электродов.As can be seen from the table, the electrode coating according to the invention by 30-50% reduces the percentage of defects in the manufacture of electrodes and significantly increases the shelf life of the electrodes.

Шлак, образующийся при наплавке, содержит меньшее содержание соединений хрома и титана, что свидетельствует о более полном переходе хрома и титана из электродного покрытия в наплавленный металл.The slag formed during surfacing contains a lower content of chromium and titanium compounds, which indicates a more complete transition of chromium and titanium from the electrode coating to the deposited metal.

ТаблицаTable Компоненты покрытияCoating components Содержание компонентов в покрытии, мас.%The content of components in the coating, wt.% По изобретениюAccording to the invention ИзвестноеFamous Плавиковый шпатFluorspar 8,08.0 9,29.2 10,510.5 4,04.0 Рутиловый концентратRutile concentrate 2,02.0 2,62.6 3,23.2 8,08.0 Полевой шпатFeldspar 2,52,5 3,03.0 3,53,5 8,08.0 Карбид титанаTitanium carbide 20,520.5 21,721.7 22,522.5 19,019.0 ГрафитGraphite 2,52,5 3,73,7 4,24.2 6,06.0 ХромChromium -- -- -- 15,015.0 ФеррованадийFerrovanadium -- -- -- 19,219,2 АлюминийAluminum -- -- -- 1,51,5 Медный порошокCopper powder -- -- -- 1,41.4 ФеррохромFerrochrome 16,016,0 17,017.0 18,018.0 -- ФерромарганецFerromanganese 1,21,2 2,02.0 2,52,5 -- Соль щелочного металла и Карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ)Alkali metal salt and Carboxymethyl cellulose (CMC) 0,50.5 1,01,0 1,51,5 -- Жидкое стеклоLiquid glass 15,015.0 17,517.5 20,020,0 до требуемой вязкостиto the required viscosity МраморMarble остальноеrest остальноеrest остальноеrest остальноеrest Брак покрытия по разрушению, %Defective coating reject,% 0,050.05 0,050.05 0,050.05 8,08.0

Claims

An electrode coating for wear-resistant surfacing containing fluorspar, rutile concentrate, feldspar, titanium carbide, graphite, chromium, marble and liquid glass, characterized in that it additionally contains ferromanganese and an alkali metal salt and carboxymethyl cellulose, and chromium is introduced in the form of ferrochrome, in the following ratio of components, wt.%:
Fluorspar 8.0-10.5 Rutile concentrate 2.0-3.5 Feldspar 2.5-3.5 Titanium carbide 20.5-22.5 Graphite 2.5-4.2 Ferrochrome 16.0-18.0 Ferromanganese 1.2-2.5 Alkali metal salt and carboxymethyl cellulose 0.5-1.5 Liquid glass 15.0-20.0 Marble Rest