RU2641590C2 - Powder wire - Google Patents
Powder wire Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641590C2 RU2641590C2 RU2016125085A RU2016125085A RU2641590C2 RU 2641590 C2 RU2641590 C2 RU 2641590C2 RU 2016125085 A RU2016125085 A RU 2016125085A RU 2016125085 A RU2016125085 A RU 2016125085A RU 2641590 C2 RU2641590 C2 RU 2641590C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ferromanganese
- ferrochrome
- cored wire
- weld metal
- ferrovanadium
- 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
- 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
- B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- 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, например бункеров и труботечек.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 conditions of abrasive wear, such as bins and tubules.
Известен [1] состав шихты порошковой проволоки для наплавки открытой дугой, содержащий феррохром, ферротитан, металлический хром, кремнефтористый натрий, плавиковый шпат, мрамор, карбид бора, фториды редкоземельных металлов цериевой группы /CeF3, LaF3, NdF3, PrF3, YF3/, железо, азотированный ферромарганец, никель, медь, алюминий, кобальт и графит при следующем соотношении компонентов, мас. %:The composition of a flux-cored wire charge for open arc welding is known [1], containing ferrochrome, ferrotitanium, metal chromium, sodium silicofluoride, fluorspar, marble, boron carbide, cerium rare-earth fluorides / CeF 3 , LaF 3 , NdF 3 , PrF 3 , YF 3 /, iron, nitrided ferromanganese, nickel, copper, aluminum, cobalt and graphite in the following ratio, wt. %:
Существенными недостатками данной порошковой проволоки являются:Significant disadvantages of this cored wire are:
- высокая стоимость порошковой проволоки за счет использования дорогостоящих материалов в значительных количествах;- the high cost of cored wire through the use of expensive materials in significant quantities;
- низкое качество наплавленного металла в связи с порообразованием, связанным с использованием мрамора и азотированного ферромарганца в качестве составляющих;- low quality deposited metal due to pore formation associated with the use of marble and nitrated ferromanganese as components;
- пониженная стойкость наплавляемого металла к истиранию.- reduced resistance of weld metal to abrasion.
Известна [2] порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферромолибден, феррованадий, графит, натрий кремнефтористый, ферровольфрам, железный порошок при следующем соотношении, мас. %:Known [2] a flux-cored wire consisting of a steel shell and a powder mixture containing ferromanganese, ferrosilicon, ferrochrome, ferromolybdenum, ferrovanadium, graphite, sodium silicofluoride, ferro-tungsten, iron powder in the following ratio, 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;- 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 порошковой проволоки за счет использования дорогостоящих материалов в значительных количествах (ферровольфрама и кремнефтористого натрия).- the high cost of cored wire due to the use of expensive materials in significant quantities (ferro-tungsten and sodium silicofluoride).
Известна выбранная в качестве прототипа [3] порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащая ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферромолибден, феррованадий, железный порошок, углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства при соотношении компонентов, мас. %: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, wt. %:
Существенными недостатками данной порошковой проволоки являются:Significant disadvantages of this cored wire are:
- низкая стойкость наплавляемого металла к истиранию и возможности трещинообразования при эксплуатации;- low resistance of weld metal to abrasion and the possibility of cracking during operation;
- 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 механических свойств наплавленного металла, в частности износостойкости и твердости за счет изменения химического состава порошковой проволоки;- improving the mechanical properties of the weld metal, in particular wear resistance and hardness due to changes in the chemical composition of the cored wire;
- предотвращение образования холодных трещин в процессе наплавки, исключение порообразования и снижение содержания водорода в наплавленном металле за счет введения фторсодержащих компонентов и создания дополнительной газовой защиты;- preventing the formation of cold cracks in the surfacing process, eliminating pore formation and reducing the hydrogen content in the weld metal due to the introduction of fluorine-containing components and the creation of additional gas protection;
- 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 и кобальт 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 of aluminum filters, iron powder, in which the powder mixture additionally contains nickel and cobalt in the ratio of components, wt. %:
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, stability of the welding process, preventing the formation of cold cracks and obtaining the required mechanical properties.
В состав шихты дополнительно введены никель и кобальт.Nickel and cobalt are additionally introduced into the mixture.
Введение в состав шихты никеля позволяет значительно снизить действительное зерно, значительно увеличить работу на истирание без образования трещин и обеспечить повышение твердости наплавляемого слоя.The introduction of the mixture of Nickel can significantly reduce the actual grain, significantly increase the work on abrasion without cracking and to increase the hardness of the deposited layer.
Введение в состав шихты кобальта позволяет повысить «сцепление» наплавленного слоя и исключить трещинообразование при нагреве за счет трения транспортируемых материалов о поверхность наплавленного слоя.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 of the transported materials on the surface of the deposited layer.
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;
- снизить вероятность образования пор и холодных трещин в наплавленном металле за счет уменьшения концентрации водорода в наплавленном металле;- reduce the likelihood of pores and cold cracks in the weld metal by reducing the concentration of hydrogen in the weld metal;
- увеличить концентрацию углерода в наплавляемом слое за счет проведения интенсивного науглероживания при взаимодействии фторида углерода.- increase the concentration of carbon in the deposited layer due to intensive carburization during the interaction of carbon fluoride.
Для изготовления шихты порошковой проволоки использовали углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства со следующим химическим составом, мас. %: Al2O3=19-48; F=17-28; Na2O=2,8-12; K2O=0,36-6,0, CaO=0,6-1,8; SiO2=0,5-2,7; Fe2O3=1,7-3,6; Собщ=22-30, MnO=0,05-1,2, MgO=0,06-0,87, S=0,09-0,34, P=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 = 0.05-1.2, MgO = 0.06-0.87, S = 0.09-0.34, P = 0.09-0.15.
Изменение содержания углеродфторсодержащей пыли фильтров алюминиевого производства в составе заявляемой шихты производилось с учетом получения высококачественного наплавленного металла (хорошее формирование 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, а также получаемая при наплавке концентрация углерода.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 roll formation, dense weld metal without cracks, pores and non-metallic inclusions), while taking into account the content of other components that affect hardness, toughness and wear resistance obtained during surfacing of metal, as well as concentration of carbon obtained during surfacing.
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 ГОСТ 1415-93, 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.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 brand ferrosilicon powder in accordance with GOST 1415-93, high carbon ferrochrome powder of the ФХ900А brand in accordance with GOST 4757-91, ФМо60 grade ferromolybdenum powder in accordance with GOST 4759-91, ФВ50У0,6 ferrovanadium powder in accordance with GOST 27130-94.
Порошки перемешивались в смесителе и прокаливались для удаления влаги при температуре (250-350)°С. Далее в состав 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 and calcined to remove moisture at a temperature of (250-350) ° C. Next, carbon-fluorinated dust from aluminum filters was introduced into the composition. 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 образцов 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 42-48HRC. 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 evaluated visually, quality control was carried out by the ultrasonic method, as well as using metallographic sections cut from samples. 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 42-48HRC. 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 onto the plates, the samples were cut and abrasion tested on the 2070 SMT-1 machine.
Исследовались 5 вариантов составов шихты (таблица 1) порошковой проволоки с заграничными и заявляемыми пределами.We studied 5 options for the composition of the charge (table 1) cored wire with foreign and claimed limits.
Влияние изменения химического состава на технологические свойства и механические характеристики наплавленного металла приведено в таблице 2. Использование заявляемого состава шихты порошковой проволоки по сравнению с базовым составом (прототип) позволяет:The effect of changes in the chemical composition on the technological properties and mechanical characteristics of the weld metal is shown in table 2. Using the inventive composition of the flux-cored wire charge in comparison with the base composition (prototype) allows:
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 0,2-0,6 см3/100г металла.2. Reduce the hydrogen content by the introduction of fluorine-containing components and create an extra gas protection in the average of 0.2-0.6 cm 3 / 100g metal.
3. Повысить твердость наплавленного металла до 42-48 HRC.3. Increase the hardness of the weld metal to 42-48 HRC.
4. Снизить себестоимость изготовления порошковой проволоки за счет снижения содержания легирующих компонентов и использования отходов алюминиевого производства в предлагаемой порошковой проволоки.4. To reduce the cost of manufacturing flux-cored wire by reducing the content of alloying components and the use of aluminum waste in the proposed flux-cored wire.
Список источниковList of sources
1. А.с. СССР №1657320, В23K 35/36.1. A.S. USSR No. 1657320, B23K 35/36.
2. А.с. СССР №287830, кл. В23K 35/30, В23K 35/04.2. A.S. USSR No. 287830, class B23K 35/30, B23K 35/04.
3. Пат РФ №2518035, кл. В23K 35/368.3. Pat of the Russian Federation No. 2518035, cl. B23K 35/368.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125085A RU2641590C2 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Powder wire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016125085A RU2641590C2 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Powder wire |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016125085A RU2016125085A (en) | 2017-12-27 |
RU2641590C2 true RU2641590C2 (en) | 2018-01-18 |
Family
ID=63852010
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016125085A RU2641590C2 (en) | 2016-06-22 | 2016-06-22 | Powder wire |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2641590C2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750737C1 (en) * | 2020-10-19 | 2021-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Регионстрой" | Flux cored wire for mechanised steel surfacing |
RU2753632C1 (en) * | 2021-01-11 | 2021-08-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux-cored wire |
RU2785557C1 (en) * | 2022-04-27 | 2022-12-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Cord wire |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU287830A1 (en) * | 1969-07-16 | 1973-10-03 | Днепропетровский Металлургический Институт | Powder Wires |
US3838246A (en) * | 1972-09-08 | 1974-09-24 | Y Gretsky | Flux-cored electrode |
SU1657320A1 (en) * | 1988-10-11 | 1991-06-23 | Институт Металлургии Им.50-Летия Ссср | Composition of powder wire mixture |
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 RU2016125085A patent/RU2641590C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU287830A1 (en) * | 1969-07-16 | 1973-10-03 | Днепропетровский Металлургический Институт | Powder Wires |
US3838246A (en) * | 1972-09-08 | 1974-09-24 | Y Gretsky | Flux-cored electrode |
SU1657320A1 (en) * | 1988-10-11 | 1991-06-23 | Институт Металлургии Им.50-Летия Ссср | Composition of powder wire mixture |
RU2518035C1 (en) * | 2013-06-24 | 2014-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Powder wire |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2750737C1 (en) * | 2020-10-19 | 2021-07-01 | Общество с ограниченной ответственностью "Регионстрой" | Flux cored wire for mechanised steel surfacing |
RU2753632C1 (en) * | 2021-01-11 | 2021-08-18 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux-cored wire |
RU2785557C1 (en) * | 2022-04-27 | 2022-12-08 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Cord wire |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2016125085A (en) | 2017-12-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2518035C1 (en) | Powder wire | |
RU2619547C1 (en) | Flux cored wire for welding deposition | |
KR20180092872A (en) | Agglomerated welding flux and submerged arc welding process of austenitic stainless steels using said flux | |
RU2661126C1 (en) | Charge of flux-cored wire | |
CN105149816A (en) | Self-shielded flux-cored wire for cement roller build-up welding | |
GB2127846A (en) | Flux-cored arc welding tubular electrode | |
RU2579328C1 (en) | Charge of flux-cored wire | |
RU2641590C2 (en) | Powder wire | |
JP6690786B1 (en) | Method for manufacturing solid wire and welded joint | |
RU2518211C1 (en) | Powder wire | |
RU2632505C1 (en) | Powder wire | |
RU2492981C1 (en) | Tube wire blend | |
RU2356715C2 (en) | Flux cored electrode | |
CN112276414A (en) | High-hardness wear-resistant flux-cored wire and flux-cored powder thereof | |
RU2478030C1 (en) | Powder wire for building up | |
RU2623981C2 (en) | Charge for wire circuit | |
RU2726230C1 (en) | Flux cored wire | |
RU204457U1 (en) | Wire with nominal diameter up to 5 mm for surfacing rollers of continuous casting machines | |
RU2762690C1 (en) | Powder wire | |
CN109664046B (en) | (Ti, Al) N reinforced self-protection flux-cored wire utilizing air to permeate N | |
RU2785557C1 (en) | Cord wire | |
RU2750737C1 (en) | Flux cored wire for mechanised steel surfacing | |
RU2679372C1 (en) | Flux cored wire | |
RU2739362C1 (en) | Flux cored wire | |
RU2257988C2 (en) | Powder wire for surfacing parts of metallurgical equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190623 |