RU2578894C2 - Component for mix of electrode coating - Google Patents
Component for mix of electrode coating Download PDFInfo
- Publication number
- RU2578894C2 RU2578894C2 RU2014127092/02A RU2014127092A RU2578894C2 RU 2578894 C2 RU2578894 C2 RU 2578894C2 RU 2014127092/02 A RU2014127092/02 A RU 2014127092/02A RU 2014127092 A RU2014127092 A RU 2014127092A RU 2578894 C2 RU2578894 C2 RU 2578894C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- electrode coating
- coating
- electrodes
- electrode
- welding
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к материалам для дуговой сварки, а именно к составам электродного покрытия, преимущественно для сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей.The invention relates to materials for arc welding, and in particular to electrode coating compositions, primarily for welding critical structures of low carbon steels.
Известен состав электродного покрытия 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, B23K 35/365, опубл. 2003.02.27).The known composition of the electrode coating 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, B23K 35/365, publ. 2003.02.27).
Недостатком указанного состава электродного покрытия является высокая себестоимость электродов для данного типа Э46, низкие сварочно-технологические свойства и проблематичность получения высокого качества металла шва.The disadvantage of this composition of the electrode coating is the high cost of the electrodes for this type of E46, low welding and technological properties and the difficulty of obtaining high quality weld metal.
Наиболее близким и выбранным в качестве прототипа является известный состав шихты электродного покрытия для сварки низкоуглеродистых сталей, содержащий, мас.%: мрамор 19,5, ильменит 20,0, ферромарганец 14,0, рутил 29,0, тальк 10,0, каолин 5,0, целлюлоза 1,5, поташ 1,0 (УДК 621.791.75: [621.791.013] С.О. Гордин, А.Н. Смирнов, В.Л. Князьков. «Влияние ультрамелкоразмерных компонентов электродных покрытий на механические свойства металла шва» // Вестник Кузбасского Государственного Технического Университета, 2012, №6. - С. 101-104).The closest and selected as a prototype is the known composition of the charge of the electrode coating for welding low carbon steels, containing, wt.%: Marble 19.5, ilmenite 20.0, ferromanganese 14.0, rutile 29.0, talc 10.0, kaolin 5.0, cellulose 1.5, potash 1.0 (UDC 621.791.75: [621.791.013] S.O. Gordin, A. N. Smirnov, V. L. Knyazkov. “The effect of ultrafine-sized components of electrode coatings on mechanical weld metal properties ”// Bulletin of the Kuzbass State Technical University, 2012, No. 6. - S. 101-104).
Недостатком известного состава шихты электродного покрытия так же, как и предыдущего, является проблематичность получения высокого качества металла шва, в частности получение положительных результатов при испытании на ударный изгиб уже при температуре минус 40°C.The disadvantage of the known composition of the charge of the electrode coating, as well as the previous one, is the difficulty in obtaining high quality weld metal, in particular, obtaining positive results when tested for impact bending already at a temperature of minus 40 ° C.
Технической задачей создания изобретения является повышение сварочно-технологических свойств электродов и получение металла шва более высокого качества за счет получения высоких значений ударной вязкости KCV при испытании на ударный изгиб при температуре минус 60°С.The technical task of the invention is to increase the welding and technological properties of the electrodes and to obtain a weld metal of higher quality by obtaining high values of impact strength KCV when tested for impact bending at a temperature of minus 60 ° C.
Поставленная задача решается тем, что шихта для электродного покрытия, содержащая мрамор, ильменит, ферромарганец, рутил, тальк, каолин, целлюлозу и поташ, согласно изобретению дополнительно содержит механоактивированный порошок электродного покрытия МР-3 с размером частиц до 20 мкм при следующем соотношении компонентов, мас.%:The problem is solved in that the charge for the electrode coating containing marble, ilmenite, ferromanganese, rutile, talc, kaolin, cellulose and potash, according to the invention additionally contains mechanically activated electrode coating powder MP-3 with a particle size of up to 20 μm in the following ratio of components, wt.%:
Новый технический результат, достигаемый от реализации предлагаемой шихты для электродного покрытия, заключается в том, что заявляемая совокупность компонентов покрытия обеспечивает повышение сварочно-технологических свойств электродов (повышение стабильности горения дуги, улучшение отделимости шлаковой корки, повышение качества формирования шва), получение металла шва более высокого качества (получение значительно более высоких значений ударной вязкости KCV при испытании на ударный изгиб при температуре минус 60°C). Изменение пределов содержания любого из основных компонентов заявляемого состава покрытия приводит к потере свойств электродов, определяемых задачей изобретения.A new technical result achieved from the implementation of the proposed charge for electrode coating is that the claimed combination of coating components provides increased welding and technological properties of the electrodes (increasing the stability of arc burning, improving the separability of the slag crust, improving the quality of the formation of the weld), obtaining a weld metal more high quality (obtaining significantly higher values of impact strength KCV when tested for impact bending at a temperature of minus 60 ° C). Changing the content limits of any of the main components of the claimed coating composition leads to a loss of the properties of the electrodes determined by the objective of the invention.
Достижение вышеуказанного нового технического результата обеспечивается введением в шихту для электродного покрытия механоактивированного порошка электродного покрытия МР-3, который получают измельчением материала, например, в планетарной мельнице АГО-3. При обработке материала в планетарной мельнице происходит разрыв химических связей, уменьшение размеров частиц, образование большого количества дефектов, аморфизация, образуется новая поверхность частиц, наблюдаются фазовые превращения, сдвиговые напряжения и формируются центры с повышенной активностью на вновь образованных поверхностях, агрегация кристаллитов.The achievement of the above new technical result is achieved by introducing into the charge for electrode coating mechanically activated powder of the electrode coating MP-3, which is obtained by grinding the material, for example, in the AGO-3 planetary mill. When a material is processed in a planetary mill, chemical bonds are broken, particles are reduced, a large number of defects are formed, amorphization occurs, a new particle surface is formed, phase transformations, shear stresses are observed and centers with increased activity are formed on newly formed surfaces, crystallite aggregation.
Наличие в шихте механоактивированного порошка электродного покрытия МР-3 в количестве 0,25-0,45% позволяет придать ему совершенно новые физико-химические свойства и оптимизировать структуру, а именно:The presence in the charge of mechanically activated powder of the electrode coating MP-3 in an amount of 0.25-0.45% allows you to give it a completely new physico-chemical properties and optimize the structure, namely:
- создание дополнительных центров кристаллизации, в результате происходит измельчение зерна металла шва. Сварной шов с такой структурой более прочен, а микроструктура наплавленного слоя - более дисперсная и однородная (рис. 1) в отличие от структуры металла, полученной электродами с составом покрытия прототипа (рис. 2);- the creation of additional crystallization centers, as a result, grinding of the grain of the weld metal occurs. A weld with such a structure is more durable, and the microstructure of the deposited layer is more dispersed and homogeneous (Fig. 1), in contrast to the metal structure obtained by electrodes with the composition of the prototype coating (Fig. 2);
- в материале внутри зерен присутствуют отдельные выделения (рис. 3,а). Однако размер их меньше, они имеют хорошо выраженную округлую форму, и вокруг них сформирована в основном сетчатая дислокационная субструктура. Такие выделения не являются источниками напряжений (вокруг частиц отсутствуют изгибные контуры), а значит, не являются причиной возникновения микротрещин. Выделения, лежащие на границах зерен (рис. 3,б), являются источниками изгибных контуров, но, как видно, контуры далеко не простираются и, как правило, не приводят к трещинообразованию. Даже места скопления выделений (рис. 3,в) не приводят к образованию высоких внутренних напряжений;- in the material inside the grains there are separate precipitates (Fig. 3, a). However, their size is smaller, they have a well-defined rounded shape, and a net dislocation substructure is formed around them mainly. Such precipitates are not sources of stress (there are no bending contours around the particles), which means that they are not the cause of microcracks. The precipitates lying at the grain boundaries (Fig. 3b) are sources of bending contours, but, as you can see, the contours do not extend far and, as a rule, do not lead to crack formation. Even the places of accumulation of precipitates (Fig. 3, c) do not lead to the formation of high internal stresses;
- тонкая структура металла шва, сваренного электродами МР-3 без активации компонентов покрытия, имеет границы фрагментов четкие, узкие. В отдельных участках материала вдоль границ зарождаются микротрещины (рис. 4). Стрелкой отмечено начало раскрытия трещины.- the fine structure of the weld metal welded with MP-3 electrodes without activating the coating components has clear, narrow fragment boundaries. Microcracks nucleate in separate sections of the material along the boundaries (Fig. 4). The arrow marks the beginning of crack opening.
Тонкая структура металла сварного шва, сваренного неактивированными и активированными электродами МР-3, исследовалась методом просвечивающей дифракционной электронной микроскопии на тонких фольгах (ПЭМ).The fine structure of the weld metal welded with inactive and activated MR-3 electrodes was investigated by transmission electron diffraction microscopy on thin foils (TEM).
Структура металла шва, изготовленного активированными электродами МР-3, далека от исчерпания ресурса пластичности.The structure of the weld metal made by activated MR-3 electrodes is far from exhaustion of the ductility resource.
Содержание в покрытии механоактивированного порошка электродного покрытия МР-3 менее 0,25% не позволяет повысить свойства металла шва, а содержание более 0,45% - нецелесообразно, т.к. указанные выше параметры увеличиваются незначительно, а себестоимость электродов вырастает.The content in the coating of mechanically activated powder of the electrode coating MP-3 less than 0.25% does not allow to increase the properties of the weld metal, and the content of more than 0.45% is impractical, because the above parameters increase slightly, and the cost of electrodes increases.
Реализация заявляемого изобретения осуществлялась следующим образом.The implementation of the claimed invention was carried out as follows.
Подготовленные компоненты: мрамор, ильменит, ферромарганец, рутил, тальк, каолин и целлюлоза, в виде порошков с размером частиц не более 630 мкм в соответствии с рецептурой дозировали на установке автоматического дозирования электродной шихты. Поташ и механоактивированный порошок электродного покрытия МР-3, измельченный до фракции не более 20 мкм в планетарной мельнице АГО-3, добавляли в шихту вручную. Перемешанную и дозированную в специальные емкости шихту передавали на участок изготовления электродов. Сухую шихту засыпали в смеситель обмазки, где, в определенной пропорции, смешивали с калиево-натриевым жидким стеклом. Полученную обмазочную массу брикетировали на брикетировочном прессе. На электродообмазочном прессе обмазочную массу наносили на металлические стержни диаметром 4,0 мм из стали марки Св-08А. Опрессованные электроды передавали на зачистную машину для удаления покрытия с одного конца под электродержатель и зачистки торца другого. На зачищенный торец электрода наносили ионизирующее вещество для облегчения зажигания дуги. Кроме того, на поверхность электрода наносили специальную маркировку. Готовые электроды сушили при температуре 20-25°C в течение 24 часов и прокаливали в камерных печах при температуре 180°C в течение часа.The prepared components: marble, ilmenite, ferromanganese, rutile, talc, kaolin and cellulose, in the form of powders with a particle size of not more than 630 μm, were dosed in accordance with the recipe in an automatic electrode batching unit. Potash and mechanically activated powder of the electrode coating MP-3, crushed to a fraction of not more than 20 microns in the AGO-3 planetary mill, were manually added to the charge. Mixed and dosed in special containers, the charge was transferred to the electrode manufacturing site. The dry mixture was poured into a plaster mixer, where, in a certain proportion, mixed with potassium-sodium liquid glass. The obtained coating mass was briquetted on a briquetting press. In the electro-coating press, the coating paste was applied to metal rods with a diameter of 4.0 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. An ionizing substance was applied to the stripped end of the electrode to facilitate ignition of the arc. In addition, a special marking was applied to the surface of the electrode. The finished electrodes were dried at a temperature of 20-25 ° C for 24 hours and calcined in chamber furnaces at a temperature of 180 ° C for an hour.
Затем проводилась проверка сварочно-технологических свойств электродов 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 и определения тонкой структуры металла, результаты которых представлены в таблице.Then, the welding-technological properties of the electrodes were checked in all spatial positions of the welding (arc burning stability, weld formation quality, arc elasticity, slag peel separability) and samples were prepared for mechanical testing of the weld metal and determination of the fine metal structure, the results of which are presented in the table.
Как видно из таблицы, оптимальные параметры сварного шва были достигнуты для электродов с покрытием в примерах №3, 4, 5, которые показали следующие результаты:As can be seen from the table, the optimal weld parameters were achieved for coated electrodes in examples No. 3, 4, 5, which showed the following results:
- значительно улучшилось качество формирования шва во всех пространственных положениях;- significantly improved the quality of the formation of the seam in all spatial positions;
- улучшилась отделимость шлаковой корки;- improved separability of the slag crust;
- значение ударной вязкости KCV при испытании на ударный изгиб при температуре минус 20°C возросло в 2,4 раза по сравнению с электродами с составом покрытия прототипа;- the value of impact strength KCV when tested for impact bending at a temperature of minus 20 ° C increased by 2.4 times compared with electrodes with the composition of the coating of the prototype;
- значение ударной вязкости KCV при испытании на ударный изгиб при температуре минус 40°C возросло в 2,2 раза по сравнению с электродами с составом покрытия прототипа;- the value of the impact strength KCV when tested for impact bending at a temperature of minus 40 ° C increased 2.2 times in comparison with electrodes with the composition of the coating of the prototype;
- ударная вязкость KCV при минус 60°C составляет 36-38 Дж/см2.- impact strength KCV at minus 60 ° C is 36-38 J / cm 2 .
Результаты оценки сварочно-технологических свойств электродов, качества металла шва и тонкой структуры металла шваAssessment results of the welding and technological properties of the electrodes, the quality of the weld metal and the fine structure of the weld metal
Испытания сварочно-технологических свойств электродов показали, следующее:Tests of the welding and technological properties of the electrodes showed the following:
- возбуждение дуги - легкое, а зажигание происходит сразу после прикосновения к изделию;- excitation of the arc is easy, and ignition occurs immediately after touching the product;
- стабильность горения дуги - высокая, при этом наблюдается спокойно, равномерно горящая дуга без вибрации (мягкое шипение);- stability of arc burning is high, while it is observed calmly, evenly burning arc without vibration (soft hissing);
- качество формирования шва - очень хорошее с равномерным мелкочешуйчатым валиком, с плавным переходом к основному металлу;- the quality of the formation of the seam is very good with a uniform finely scaled roller, with a smooth transition to the base metal;
- эластичность дуги - высокая, которая удлиняется до тройного диаметра электрода, а пространственное положение отличается высокой стабильностью;- the elasticity of the arc is high, which extends to a triple diameter of the electrode, and the spatial position is highly stable;
- отделимость шлаковой корки - хорошая (отделяется при незначительном механическом воздействии).- the separability of the slag crust is good (separated with a slight mechanical impact).
Предлагаемая рецептура шихты для электродного покрытия позволила получить комплекс высоких сварочно-технологических свойств. Механические свойства металла шва, выполненного электродами с предлагаемым составом покрытия, имели гарантированно высокие свойства, особенно значения ударной вязкости при испытаниях на ударный изгиб при отрицательных температурах.The proposed formulation of the charge for electrode coating allowed to obtain a complex of high welding and technological properties. The mechanical properties of the weld metal made by electrodes with the proposed coating composition had guaranteed high properties, especially the impact strength values during impact bending tests at low temperatures.
Предлагаемая шихта для электродного покрытия промышленно применима и может быть использована при производстве сварочных электродов для дуговой сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых сталей.The proposed charge for electrode coating is industrially applicable and can be used in the production of welding electrodes for arc welding of critical structures from low carbon steels.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014127092/02A RU2578894C2 (en) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | Component for mix of electrode coating |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014127092/02A RU2578894C2 (en) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | Component for mix of electrode coating |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2014127092A RU2014127092A (en) | 2016-01-27 |
| RU2578894C2 true RU2578894C2 (en) | 2016-03-27 |
Family
ID=55237180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014127092/02A RU2578894C2 (en) | 2014-07-02 | 2014-07-02 | Component for mix of electrode coating |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2578894C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU212504U1 (en) * | 2022-02-11 | 2022-07-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Electrode for arc welding and surfacing |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU766796A1 (en) * | 1978-11-20 | 1980-09-30 | Запорожский машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря | Composition of electrode sheathing |
| RU2199424C2 (en) * | 2000-06-27 | 2003-02-27 | ОАО "Артемовский машиностроительный завод" - "ВЕНКОН" | Electrode for welding low-carbon steels |
| EP1710042A1 (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-11 | Lincoln Global, Inc. | Modified flux system in cored electrode |
| RU2510317C1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-03-27 | Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ ЗСМК") | Electrode coating composition |
-
2014
- 2014-07-02 RU RU2014127092/02A patent/RU2578894C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU766796A1 (en) * | 1978-11-20 | 1980-09-30 | Запорожский машиностроительный институт им.В.Я.Чубаря | Composition of electrode sheathing |
| RU2199424C2 (en) * | 2000-06-27 | 2003-02-27 | ОАО "Артемовский машиностроительный завод" - "ВЕНКОН" | Electrode for welding low-carbon steels |
| EP1710042A1 (en) * | 2005-04-05 | 2006-10-11 | Lincoln Global, Inc. | Modified flux system in cored electrode |
| RU2510317C1 (en) * | 2012-09-10 | 2014-03-27 | Открытое акционерное общество "ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат" (ОАО "ЕВРАЗ ЗСМК") | Electrode coating composition |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ГОРДИН С.О. и др. "Влияние ультрамелкоразмерных компонентов электродных покрытий на механические свойства металла шва", Вестник Кузбасского государственного технического университета, N6, 2012, с.101-104. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU212504U1 (en) * | 2022-02-11 | 2022-07-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова" | Electrode for arc welding and surfacing |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2014127092A (en) | 2016-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102008000433A1 (en) | Process for the production of alloy powders based on titanium, zirconium and hafnium alloyed with the elements Ni, Cu, Ta, W, Re, Os and Ir | |
| CN102094136A (en) | Pure titanium wire for spectacle frame and manufacturing method thereof | |
| CN105408054B (en) | Solder flux used for submerged arc welding | |
| JP6154194B2 (en) | Bonding metal paste | |
| JP2016176093A (en) | Silver-covered metal powder and method for producing the same | |
| RU2578894C2 (en) | Component for mix of electrode coating | |
| CN106216880A (en) | A kind of production technology of stainless steel electrode | |
| CN113695789B (en) | Sintered flux for welding HSLA steel and preparation method thereof | |
| RU2510317C1 (en) | Electrode coating composition | |
| Kryukov et al. | Manufacturing of new welding fluxes using silicomanganese slag | |
| CN104928540B (en) | A kind of aluminium niobium silicon titanium intermediate alloy and preparation method thereof | |
| RU2383418C1 (en) | Composition of charge for coating electrodes designed for welding low carbon steel | |
| TW201332935A (en) | Tin-oxide refractory and manufacturing method therefor | |
| RU2353493C2 (en) | Electrode coating composition | |
| KR101544293B1 (en) | Titanium oxide raw material for welding material | |
| RU2553153C1 (en) | Composition of electrode coating for wear-resistant surfacing | |
| RU2682515C1 (en) | Flux for steel mechanized welding and surfacing | |
| WO2015196624A1 (en) | Gate alloy for low-temperature deep-cycle positive electrode plate, and preparation method therefor | |
| WO2019188628A1 (en) | Flux for submerged arc welding | |
| PH12020550190A1 (en) | Process for the recovery of metals from cobalt-bearing materials | |
| CN106736002A (en) | A kind of J507 welding rods and preparation method thereof | |
| TW201942377A (en) | Silicon based alloy, method for the production thereof and use of such alloy | |
| CN108796254A (en) | A kind of high-purity vanadium iron preparation process | |
| Kartashev et al. | Study of welding properties of fused weld flux produced by electric arc granulation | |
| RU2274534C2 (en) | Composition of electrode facing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160703 |