RU2632505C1 - Powder wire - Google Patents
Powder wire Download PDFInfo
- Publication number
- RU2632505C1 RU2632505C1 RU2016125086A RU2016125086A RU2632505C1 RU 2632505 C1 RU2632505 C1 RU 2632505C1 RU 2016125086 A RU2016125086 A RU 2016125086A RU 2016125086 A RU2016125086 A RU 2016125086A RU 2632505 C1 RU2632505 C1 RU 2632505C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferrochrome
- ferroboron
- ferrosilicon
- ferromolybdenum
- ferromanganese
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P6/00—Restoring or reconditioning objects
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сварочным материалам и может быть использовано при наплавке под флюсом для восстановления изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях горнорудного оборудования, работающего в условиях абразивного износа.The invention relates to welding consumables and can be used for submerged arc surfacing to restore worn parts and obtain a wear-resistant protective coating on parts of mining equipment operating under abrasive conditions.
Известна шихта порошковой проволоки [1], содержащая ферросилиций, ферромолибден, ферротитан, графит, молибденовый порошок, феррохром, алюминиево-магниевый порошок и иттрий при следующем соотношении компонентов, вес.%:A known mixture of flux-cored wire [1] containing ferrosilicon, ferromolybdenum, ferrotitanium, graphite, molybdenum powder, ferrochrome, aluminum-magnesium powder and yttrium in the following ratio, wt.%:
Существенными недостатками данной порошковой проволоки являются:Significant disadvantages of this cored wire are:
- низкая стойкость наплавленного металла в связи с образованием большого количества оксидных неметаллических включений алюмосиликатов, связанных с применением алюминиево-магниевого порошка;- low resistance of the weld metal due to the formation of a large number of non-metallic oxide inclusions of aluminosilicates associated with the use of aluminum-magnesium powder;
- высокая стоимость порошковой проволоки в связи с использованием дорогостоящих материалов в значительных количествах (в частности, иттрия);- the high cost of cored wire in connection with the use of expensive materials in significant quantities (in particular, yttrium);
- низкое качество наплавленного металла, связанное с порообразованием и высоким содержанием водорода в связи с отсутствием фторсодержащих элементов.- low quality deposited metal associated with pore formation and a high hydrogen content due to the absence of fluorine-containing elements.
Известен также, состав шихты для наплавки [2], содержащий феррохром, ферробор, ферромарганец, никелевый порошок и алюминий при следующем соотношение компонентов, мас. %:Also known is the composition of the charge for surfacing [2], containing ferrochrome, ferroboron, ferromanganese, nickel powder and aluminum in the following ratio of components, wt. %:
Существенными недостатками данной порошковой проволоки являются:Significant disadvantages of this cored wire are:
- низкое качество наплавленного металла в связи с порообразованием, связанным с повышенным содержанием водорода, которое, в свою очередь, предопределено отсутствием в составе фторсодержащих компонентов;- low quality of the deposited metal due to pore formation associated with an increased hydrogen content, which, in turn, is predetermined by the absence of fluorine-containing components in the composition;
- низкая стойкость наплавляемого металла к истиранию, связанная с заявляемым химическим составом;- low resistance of weld metal to abrasion associated with the claimed chemical composition;
- высокая стоимость порошковой проволоки за счет использования в значительных количествах никеля и феррохрома.- the high cost of cored wire due to the use of significant amounts of Nickel and ferrochrome.
Известна выбранная в качестве прототипа [3] порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферромолибден, феррованадий, железный порошок, углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства при соотношении компонентов, масс. %:Known as a prototype [3] is a flux-cored wire consisting of a steel sheath and a powder mixture containing ferromanganese, ferrosilicon, ferrochrome, ferromolybdenum, ferrovanadium, iron powder, carbon-containing dust from aluminum filters with a ratio of components, mass. %:
Существенными недостатками данной порошковой проволоки являются:Significant disadvantages of this cored wire are:
- низкое качество наплавленного металла в связи с порообразованием, связанным с повышенным содержанием водорода;- low quality deposited metal due to pore formation associated with a high hydrogen content;
- низкая ударная вязкость и стойкость наплавляемого металла к истиранию;- low toughness and resistance of weld metal to abrasion;
- высокая стоимость сварочного процесса за счет использования дорогостоящих материалов в значительных количествах (вольфрама и кремнефтористого натрия).- the high cost of the welding process through the use of expensive materials in significant quantities (tungsten and sodium silicofluoride).
Техническими результатами изобретения являются:The technical results of the invention are:
- повышение износостойкости и твердости наплавленного металла;- increase the wear resistance and hardness of the weld metal;
- предотвращение образования трещин за счет исключения порообразования и снижения содержания водорода в наплавленном металле;- prevention of cracking due to the elimination of pore formation and a decrease in the hydrogen content in the weld metal;
- снижение стоимости сварочного процесса за счет оптимизации состава шихты и эффективного использования отходов производства.- reducing the cost of the welding process by optimizing the composition of the charge and the efficient use of production waste.
Для этого предлагается порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферромолибден, феррованадий, углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства, железный порошок, в которой порошкообразная шихта дополнительно содержит никель, кобальт и ферробор при соотношении компонентов, мас. %:For this purpose, a flux-cored wire is proposed, consisting of a steel sheath and a powder mixture containing ferromanganese, ferrosilicon, ferrochrome, ferromolybdenum, ferrovanadium, carbon-containing dust from aluminum filters, iron powder, in which the powder mixture additionally contains nickel, cobalt and ferroboron in the ratio of components, oil . %:
Заявляемые пределы подобраны эмпирическим путем исходя из качества получаемого при наплавке металла, стабильности процесса наплавки, предотвращения образования холодных трещин и получения требуемых механических свойств.The claimed limits are selected empirically based on the quality of the metal obtained during surfacing, the stability of the welding process, preventing the formation of cold cracks and obtaining the required mechanical properties.
В состав шихты дополнительно введены никель, кобальт и ферробор исходя из нижеследующих предпосылок.Nickel, cobalt and ferroboron are additionally introduced into the composition of the charge based on the following premises.
Введение в состав шихты никеля позволяет значительно снизить действительное зерно и обеспечить повышение твердости наплавляемого слоя.The introduction of the mixture of Nickel can significantly reduce the actual grain and provide increased hardness of the deposited layer.
Введение в состав шихты кобальта позволяет повысить «сцепление» наплавленного слоя и исключить трещинообразование при нагреве за счет трения о поверхность наплавляемого слоя транспортируемых материалов.The introduction of cobalt into the mixture allows to increase the “adhesion” of the deposited layer and to exclude cracking during heating due to friction on the surface of the deposited layer of transported materials.
Добавка ферробора в заявляемых пределах позволяет снизить действительное зерно и улучшить раскислительную способность шихты.The addition of ferroboron within the claimed limits allows to reduce the actual grain and improve the deoxidizing ability of the mixture.
Введение в состав шихты порошковой проволоки повышенного количества углеродфторсодержащей пыли фильтров алюминиевого производства позволяет:Introduction to the composition of the flux-cored wire charge of an increased amount of carbon-fluorinated dust filters of aluminum production allows:
- повысить степень удаления водорода за счет комплекса фторсодержащих соединений, разлагающихся при температурах сварочных процессов с выделением фтора, который в свою очередь взаимодействует с водородом, растворенным в стали с образованием газообразных соединений типа HF;- increase the degree of hydrogen removal due to a complex of fluorine-containing compounds that decompose at welding process temperatures with the release of fluorine, which in turn interacts with hydrogen dissolved in steel to form gaseous compounds of the HF type;
- увеличить концентрацию углерода в наплавляемом слое за счет проведения интенсивного науглероживания при взаимодействии CFx(1≥х>0);- increase the concentration of carbon in the deposited layer due to the intensive carburization during interaction CF x (1≥х>0);
- снизить вероятность образования пор и холодных трещин в наплавленном металле за счет уменьшения концентрации водорода в наплавленном металле.- reduce the likelihood of the formation of pores and cold cracks in the weld metal by reducing the concentration of hydrogen in the weld metal.
Для изготовления шихты порошковой проволоки использовали углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства со следующим химическим составом, мас. %: Аl2O3=19-48; F=17-28; Na2O=2,8-12; К2O=0,36-6,0; СаО=0,6-1,8; SiO2=0,5-2,7; Fe2O3=1,7-3,6; Собщ=22-30; MnO=0,05-l,2; MgO=0,06-0,87; S=0,09-0,34; Ρ=0,09-0,15.For the manufacture of a mixture of flux-cored wire used carbon-fluorine-containing dust filters of aluminum production with the following chemical composition, wt. %: Al 2 O 3 = 19-48; F = 17-28; Na 2 O = 2.8-12; K 2 O = 0.36-6.0; CaO = 0.6-1.8; SiO 2 = 0.5-2.7; Fe 2 O 3 = 1.7-3.6; With total = 22-30; MnO = 0.05-l, 2; MgO = 0.06-0.87; S = 0.09-0.34; Ρ = 0.09-0.15.
Изменение содержания углеродфторсодержащей пыли фильтров алюминиевого производства в составе заявляемой шихты производилось с учетом получения высококачественного наплавленного металла (хорошее формирование наплавляемого валика, плотный наплавленный металл без трещин, пор и неметаллических включений), при этом учитывалось содержание остальных компонентов, влияющих на твердость, ударную вязкость и износостойкость получаемого при наплавке металла.The change in the content of carbon-containing dust of aluminum filters in the composition of the inventive charge was carried out taking into account the production of high-quality deposited metal (good formation of a deposited bead, dense weld metal without cracks, pores and non-metallic inclusions), while taking into account the content of other components that affect hardness, impact strength and wear resistance obtained during surfacing of metal.
При изготовлении порошковой проволоки использовали: порошок железа марки ПЖВ1 по ГОСТ 9849-86, порошок никеля ПНК-1Л5 по ГОСТ 9722-97, порошок кобальта ПК-1У по ГОСТ 9721 -79, порошок углеродистого ферромарганца ФМн 78(A) по ГОСТ 4755-91, порошок ферросилиция марки ФС 75 по ГОСТ1415-93, порошок высокоуглеродистого феррохрома марки ФХ900А по ГОСТ 4757-91, порошок ферромолибдена марки ФМо60 по ГОСТ 4759-91, порошок феррованадия марки ФВ50У0,6 по ГОСТ 27130-94 и порошок ферробора марки ФБ20 по ГОСТ 14848-69.In the manufacture of cored wire used: iron powder grade ПЖВ1 according to GOST 9849-86, nickel powder PNK-1L5 according to GOST 9722-97, cobalt powder PK-1U according to GOST 9721 -79, carbon ferromanganese powder FMn 78 (A) according to GOST 4755- 91, FS 75 grade ferrosilicon powder in accordance with GOST1415-93, ФХ900А grade high carbon ferrochrome powder in accordance with GOST 4757-91, ФМо60 grade ferromolybdenum powder in accordance with GOST 4759-91, ФВ50У0,6 grade ferrovanadium powder in accordance with GOST 27130-94 and ФБ20 grade ferroboron powder in GOST 14848-69.
Порошки перемешивались в смесителе для получения однородной массы, а затем прокаливались для удаления влаги при температуре (250-350)°С. Далее вводилась углеродфторсодержащая пыль фильтров алюминиевого производства. Изготовление порошковой проволоки производилось на станке. Диаметр готовой проволоки после операций волочения составлял 3,6 мм при коэффициенте заполнения 0,32. Порошковой проволокой с предложенной шихтой производилась наплавка стальных пластин из стали 3сп. Наплавка производилась под флюсом АН-20 с использованием сварочного трактора ASAW-1250.The powders were mixed in a mixer to obtain a homogeneous mass, and then calcined to remove moisture at a temperature of (250-350) ° C. Next, carbon-fluorinated dust of aluminum filters was introduced. The manufacture of cored wire was carried out on the machine. The diameter of the finished wire after drawing operations was 3.6 mm with a fill factor of 0.32. The flux-cored wire with the proposed charge was used for surfacing of steel plates from steel 3sp. Surfacing was performed under the AN-20 flux using an ASAW-1250 welding tractor.
Наличие трещин в процессе наплавки оценивали визуально, контроль качества проводили ультразвуковым методом, а также с использованием вырезанных из наплавленных валиков металлографических шлифов. Содержание водорода в наплавленном металле определялось на газоанализаторе фирмы «LECO» ТС-600 (США). Содержание водорода изменялось в пределах 0,2-0,6 см3/100 г наплавленного металла при допустимом содержании водорода в высоколегированном наплавленном металле до 2 см3/100 г металла. Твердость наплавленного металла контролировалась непосредственно после наплавки. Твердость наплавленного металла после наплавки составляла 44-49 HRC. Дефекты (трещины, поры и неметаллические включения) при наплавке порошковой проволокой с шихтой заявляемого состава, содержащей пыль электрофильтров алюминиевого производства, не выявлены. После наплавки валиков на пластины производилась вырезка образцов и испытания на машине 2070 СМТ-1 на истираемость.The presence of cracks in the surfacing process was visually evaluated, quality control was carried out by the ultrasonic method, as well as using metallographic sections cut from the deposited rollers. The hydrogen content in the deposited metal was determined on a gas analyzer company "LECO" TC-600 (USA). Hydrogen content was varied in the range 0.2-0.6 cm 3/100 g of weld metal with an acceptable hydrogen content in the high alloy weld metal to 2 cm 3 / 100g metal. The hardness of the deposited metal was monitored immediately after surfacing. The hardness of the deposited metal after surfacing was 44-49 HRC. Defects (cracks, pores and non-metallic inclusions) during surfacing with flux-cored wire with a charge of the claimed composition containing dust from aluminum electrostatic precipitators were not detected. After the deposition of the rollers on the plates, the samples were cut and abrasion tested on the 2070 SMT-1 machine.
В таблице 1 приведены 5 вариантов составов шихты порошковой проволоки с заграничными и заявляемыми пределами.Table 1 shows 5 options for the composition of the mixture of flux-cored wire with foreign and claimed limits.
Влияние изменения химического состава на технологические свойства и механические характеристики наплавленного металла приведено в таблице 2. Использование заявляемой порошковой проволоки по сравнению с прототипом позволяет:The effect of changes in chemical composition on the technological properties and mechanical characteristics of the deposited metal are shown in table 2. Using the inventive flux-cored wire in comparison with the prototype allows you to:
1. Повысить качество наплавленного металла за счет снижения его загрязненности неметаллическими включениями, снизить вероятность порообразования и предотвратить образование холодных трещин.1. To improve the quality of the deposited metal by reducing its contamination with non-metallic inclusions, reduce the likelihood of pore formation and prevent the formation of cold cracks.
2. Уменьшить содержание водорода за счет введения фторсодержащих компонентов и создания дополнительной газовой защиты в среднем до 0,3-0,6 см3/100 г металла.2. Reduce the hydrogen content by the introduction of fluorine-containing components and create an extra gas protection in the average of 0.3-0.6 cm 3 / 100g metal.
3. Повысить твердость наплавленного металла до 44-49 HRC.3. Increase the hardness of the weld metal to 44-49 HRC.
4. Снизить себестоимость изготовления порошковой проволоки за счет уменьшения содержания легирующих компонентов и использования отходов алюминиевого производства.4. To reduce the cost of manufacturing flux-cored wire by reducing the content of alloying components and the use of aluminum waste.
Источники информацииInformation sources
1. А.с. СССР №563252, М. Кл2 В23К 35/368.1. A.S. USSR No. 563252, M. Cl 2 V23K 35/368.
2. А.с. СССР №536924, М. Кл2 В23К 35/368.2. A.S. USSR No. 539624, M. Cl 2 V23K 35/368.
3. Патент РФ №2518035, кл. В23К 35/368.3. RF patent No. 2518035, cl. B23K 35/368.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125086A RU2632505C1 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Powder wire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125086A RU2632505C1 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Powder wire |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2632505C1 true RU2632505C1 (en) | 2017-10-05 |
Family
ID=60040687
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016125086A RU2632505C1 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Powder wire |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2632505C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2665859C1 (en) * | 2017-10-11 | 2018-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Charge of flux-cored wire |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3838246A (en) * | 1972-09-08 | 1974-09-24 | Y Gretsky | Flux-cored electrode |
SU536924A1 (en) * | 1975-01-10 | 1976-11-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения | The composition of the charge for surfacing |
SU563252A1 (en) * | 1975-04-01 | 1977-06-30 | Предприятие П/Я А-1495 | Charge of powder-filled conductor |
RU2518035C1 (en) * | 2013-06-24 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Powder wire |
-
2016
- 2016-06-22 RU RU2016125086A patent/RU2632505C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3838246A (en) * | 1972-09-08 | 1974-09-24 | Y Gretsky | Flux-cored electrode |
SU536924A1 (en) * | 1975-01-10 | 1976-11-30 | Всесоюзный научно-исследовательский институт строительного и дорожного машиностроения | The composition of the charge for surfacing |
SU563252A1 (en) * | 1975-04-01 | 1977-06-30 | Предприятие П/Я А-1495 | Charge of powder-filled conductor |
RU2518035C1 (en) * | 2013-06-24 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Powder wire |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2665859C1 (en) * | 2017-10-11 | 2018-09-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Charge of flux-cored wire |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2518035C1 (en) | Powder wire | |
CA2550454C (en) | Hardfacing electrode | |
RU2619547C1 (en) | Flux cored wire for welding deposition | |
US20180221997A1 (en) | Agglomerated welding flux and submerged arc welding process of austenitic stainless steels using said flux | |
CN110682032A (en) | Self-protection hard-face surfacing flux-cored wire for repairing cement squeeze roll | |
RU2661126C1 (en) | Charge of flux-cored wire | |
Gusev et al. | A study on the properties of the deposited metal by flux cored wires 40GMFR and 40H3G2MF | |
RU2579328C1 (en) | Charge of flux-cored wire | |
CN105149816A (en) | Self-shielded flux-cored wire for cement roller build-up welding | |
JP6690786B1 (en) | Method for manufacturing solid wire and welded joint | |
RU2641590C2 (en) | Powder wire | |
RU2632505C1 (en) | Powder wire | |
RU2518211C1 (en) | Powder wire | |
RU2478030C1 (en) | Powder wire for building up | |
RU2492981C1 (en) | Tube wire blend | |
RU2608011C1 (en) | Modifier for welding materials | |
RU2623981C2 (en) | Charge for wire circuit | |
RU204457U1 (en) | Wire with nominal diameter up to 5 mm for surfacing rollers of continuous casting machines | |
CN109664046B (en) | (Ti, Al) N reinforced self-protection flux-cored wire utilizing air to permeate N | |
RU2785557C1 (en) | Cord wire | |
RU2762690C1 (en) | Powder wire | |
RU2750737C1 (en) | Flux cored wire for mechanised steel surfacing | |
RU2726230C1 (en) | Flux cored wire | |
RU2753632C1 (en) | Flux-cored wire | |
RU2756550C1 (en) | Powder wire |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190623 |