RU2779557C1 - Cord wire - Google Patents
Cord wire Download PDFInfo
- Publication number
- RU2779557C1 RU2779557C1 RU2022106815A RU2022106815A RU2779557C1 RU 2779557 C1 RU2779557 C1 RU 2779557C1 RU 2022106815 A RU2022106815 A RU 2022106815A RU 2022106815 A RU2022106815 A RU 2022106815A RU 2779557 C1 RU2779557 C1 RU 2779557C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flux
- cored wire
- production
- fluorine
- slag
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 28
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 21
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 20
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 13
- 229910000720 Silicomanganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- VIVHEMVDHMDMOC-UHFFFAOYSA-N iron;manganese;methane;phosphane;silicon Chemical compound C.[Si].P.[Mn].[Fe] VIVHEMVDHMDMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910001309 Ferromolybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- -1 carbon-fluorine Chemical compound 0.000 claims abstract description 10
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052803 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 10
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 16
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 13
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 abstract description 13
- 239000011148 porous material Substances 0.000 abstract description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 abstract description 6
- 238000005296 abrasive Methods 0.000 abstract description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 abstract description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 238000005065 mining Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 abstract description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102200056926 OST4 V23K Human genes 0.000 description 3
- 101700022255 V23K Proteins 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 101710043230 SMTNL1 Proteins 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к сварочным материалам и может быть использовано при наплавке без использования флюса для восстановления изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях горнорудного оборудования, работающих в условиях абразивного износа.The invention relates to welding consumables and can be used in surfacing without the use of flux to restore worn parts and obtain a wear-resistant protective coating on parts of mining equipment operating under abrasive wear conditions.
Известна, (RU №2641590 МПК В23К 35/36, В23К 35/362, опубл. 18.01.2018) порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферромолибден, феррованадий, углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства, железо, порошок никеля и кобальта при следующем соотношении компонентов, мас. %:Known (RU No. 2641590 MPK V23K 35/36, V23K 35/362, publ. 01/18/2018) flux-cored wire, consisting of a steel sheath and powdered charge containing ferromanganese, ferrosilicon, ferrochromium, ferromolybdenum, ferrovanadium, carbon-fluorine-containing filter dust of aluminum production , iron, nickel and cobalt powder in the following ratio, wt. %:
Существенными недостатками данной порошковой проволоки являются:Significant disadvantages of this flux-cored wire are:
- низкое качество поверхности наплавляемого металла в связи с повышенным порообразованием при проведении процесса наплавки;- low quality of the surface of the deposited metal due to increased pore formation during the surfacing process;
- низкая стойкость наплавленного металла в процессе эксплуатации в связи с использованием неоптимизированного состава шихтовых материалов, входящих в состав порошковой проволоки.- low resistance of the deposited metal during operation due to the use of non-optimized composition of charge materials that are part of the flux-cored wire.
Известна также, выбранная в качестве прототипа, порошковая проволока (RU №2726230 МПК В23К 35/368, опубл. 10.07.2020), состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферромолибден, феррованадий, углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства, никель, кобальт, железный порошок и шлак производства силикомарганца, при следующем соотношении компонентов, мас. %:Also known, selected as a prototype, flux-cored wire (RU No. 2726230 IPC V23K 35/368, publ. 07/10/2020), consisting of a steel shell and a powdered charge containing ferromanganese, ferrosilicon, ferrochromium, ferromolybdenum, ferrovanadium, carbon-fluorine-containing aluminum filter dust production, nickel, cobalt, iron powder and slag production of silicomanganese, in the following ratio, wt. %:
Существенным недостатками данной порошковой проволоки являются:Significant disadvantages of this flux-cored wire are:
- пониженная стойкость наплавленного метала к истиранию, связанная с получением крупнозернистой структуры;- reduced wear resistance of the deposited metal, associated with the formation of a coarse-grained structure;
- пониженное качество металла в связи с порообразованием. Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении износостойкости наплавленного металла и предотвращении образования холодных трещин, а также порообразования при проведении процесса наплавки.- reduced quality of the metal due to pore formation. The technical problem solved by the present invention is to increase the wear resistance of the deposited metal and prevent the formation of cold cracks, as well as pore formation during the surfacing process.
Для решения существующей технической проблемы известная порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферромолибден, феррованадий, углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства, никель, кобальт, железный порошок и шлак производства силикомарганца, согласно изобретению, она дополнительно содержит порошок титана, при следующем соотношении компонентов, мас. %:To solve the existing technical problem, the well-known flux-cored wire, consisting of a steel sheath and a powder mixture containing ferromanganese, ferrosilicon, ferrochromium, ferromolybdenum, ferrovanadium, carbon-fluorine-containing filter dust from aluminum production, nickel, cobalt, iron powder and slag from the production of silicomanganese, according to the invention, it additionally contains titanium powder, in the following ratio, wt. %:
Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается:The technical result obtained by using the invention is:
- в повышении износостойкости наплавленного металла за счет изменения химического состава порошковой проволоки;- in increasing the wear resistance of the deposited metal by changing the chemical composition of the flux-cored wire;
- в предотвращении образования холодных трещин в процессе наплавки, исключении порообразования в наплавленном металле за счет увеличения количества фторсодержащих компонентов и получении хорошей шлаковой защиты, в связи с использованием в составе порошковой проволоки шлака производства силикомарганца;- in preventing the formation of cold cracks in the process of surfacing, eliminating pore formation in the deposited metal by increasing the amount of fluorine-containing components and obtaining good slag protection, due to the use of silicomanganese production slag in the composition of the flux-cored wire;
- в повышении прочности и плотности наплавленного слоя за счет измельчения зерна.- in increasing the strength and density of the deposited layer due to grain refinement.
Заявляемые пределы подобраны эмпирическим путем, исходя из качества, получаемого при наплавке металла, предотвращения образования пор и холодных трещин, а также получения требуемой степени износа.The claimed limits are selected empirically, based on the quality obtained by welding metal, preventing the formation of pores and cold cracks, as well as obtaining the required degree of wear.
Введение в состав шихты порошковой проволоки повышенного количества углеродфторсодержащей пыли электрофильтров алюминиевого производства в смеси со шлаком производства силикомарганца позволяет снизить вероятность образования пор и холодных трещин в наплавленном металле за счет уменьшения концентрации водорода в наплавленном металле и хороших укрывных свойств получаемой шлаковой корки.The introduction of an increased amount of carbon-fluorine-containing dust from aluminum production electrostatic precipitators mixed with silicomanganese production slag into the composition of the flux-cored wire charge reduces the likelihood of pores and cold cracks in the deposited metal due to a decrease in the hydrogen concentration in the deposited metal and good covering properties of the resulting slag crust.
Введение в состав шихты порошка титана повышает прочность и плотность наплавленного слоя, способствует измельчению зерна, улучает износостойкость при абразивном изнашивании.The introduction of titanium powder into the composition of the charge increases the strength and density of the deposited layer, promotes grain refinement, and improves wear resistance during abrasive wear.
Для изготовления шихты порошковой проволоки использовали:For the manufacture of a charge of flux-cored wire used:
- шлак производства силикомарганца со следующим химическим составом, мас. %:- slag production of silicomanganese with the following chemical composition, wt. %:
Al2O3=6,91-9,62; СаО=22,85-31,70; SiO2=46,46-48,16; FeO=0,27-0,81; MgO=6,48-7,92; MnO=8,01-16,3; F=0,28-0,76; Na2O=0,26-0,36; K2O=до 0,62; S=0,15-0,17; P=0,01 фракции менее 0,45 мм;Al 2 O 3 = 6.91-9.62; CaO=22.85-31.70; SiO 2 =46.46-48.16; FeO=0.27-0.81; MgO=6.48-7.92; MnO=8.01-16.3; F=0.28-0.76; Na 2 O=0.26-0.36; K 2 O=up to 0.62; S=0.15-0.17; P=0.01 fractions less than 0.45 mm;
- 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; СаО=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.- carbon-fluorine-containing filter dust 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 \u003d 1.7-3.6; C total =22-30; MnO=0.05-1.2; MgO=0.06-0.87; S=0.09-0.34; P=0.09-0.15.
При изготовлении порошковой проволоки кроме того 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 титана ПТС-1 по ТУ 14-22-57-92, 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.In the manufacture of flux-cored wire, in addition, the following were used: iron powder of the PZhV1 grade 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, titanium powder PTS-1 according to TU 14-22-57-92, ferrosilicon powder grade FS 75 according to GOST 1415-93, high-carbon ferrochromium powder grade FKh900A according to GOST 4757-91, ferromolybdenum powder grade FMo60 according to GOST 4759-91, ferrovanadium powder grade FV50U0.6 according to GOST 27130-94.
Порошки перемешивались в смесителе и прокаливались для удаления влаги при температуре 250-350°С. Далее в состав вводили шлак производства силикомарганца и углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства. Изготовление порошковой проволоки производилось на станке. Диаметр готовой проволоки после операций волочения составлял 3,2-4,0 мм, при коэффициенте заполнения 0,33. Порошковой проволокой с предложенной шихтой производилась наплавка стальных пластин из стали 3сп. Наплавка производилась без использования флюса на сварочном тракторе ASAW-1250.The powders were mixed in a mixer and calcined to remove moisture at a temperature of 250-350°C. Further, slag from the production of silicomanganese and carbon-fluorine-containing filter dust from aluminum production were introduced into the composition. The production of flux-cored wire was carried out on the machine. The diameter of the finished wire after drawing operations was 3.2-4.0 mm, with a fill factor of 0.33. Flux-cored wire with the proposed charge was used to surfacing steel plates made of 3sp steel. Surfacing was carried out without the use of flux on 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. Дефекты (трещины, поры и неметаллические включения) при наплавке порошковой проволокой с шихтой заявляемого состава, содержащей шлак производства силикомарганца и 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 process of surfacing was assessed visually, quality control was carried out by the ultrasonic method, as well as using metallographic sections cut from the samples. Defects (cracks, pores and non-metallic inclusions) during surfacing with flux-cored wire with a charge of the claimed composition, containing slag from the production of silicomanganese and dust from electrostatic precipitators of aluminum production, were not detected. After welding the beads onto the plates, samples were cut and tested on a 2070 SMT-1 machine for abrasion.
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) flux-cored wire with foreign and declared limits.
Влияние изменения химического состава на технологические свойства и механические характеристики наплавленного металла приведено в таблице 2.The effect of changing the chemical composition on the technological properties and mechanical characteristics of the deposited metal is shown in Table 2.
Использование заявляемого состава шихты порошковой проволоки по сравнению с базовым составом (прототип) позволяет:The use of the proposed composition of the charge flux-cored wire compared with the base composition (prototype) allows you to:
- повысить износостойкость наплавленного металла за счет изменения химического состава порошковой проволоки на 6 - 12%.- increase the wear resistance of the deposited metal by changing the chemical composition of the flux-cored wire by 6 - 12%.
- устранить процесс порообразования и образования холодных трещин. При наплавке заявленной порошковой проволокой сокращается образование пор на 10-20%.- Eliminate the process of pore formation and formation of cold cracks. When surfacing with the claimed flux-cored wire, the formation of pores is reduced by 10-20%.
- измельчить структуру наплавленного слоя при наплавке заявленной порошковой проволокой до балл 3,4.- grind the structure of the deposited layer during surfacing with the declared flux-cored wire to a score of 3.4.
Claims (2)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2779557C1 true RU2779557C1 (en) | 2022-09-09 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102896437A (en) * | 2012-10-16 | 2013-01-30 | 首钢总公司 | Flux-cored wire for surfacing repairing of high-manganese-steel cast steel frog and steel rail |
| RU2619547C1 (en) * | 2015-12-23 | 2017-05-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Flux cored wire for welding deposition |
| RU2726230C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux cored wire |
| 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 |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102896437A (en) * | 2012-10-16 | 2013-01-30 | 首钢总公司 | Flux-cored wire for surfacing repairing of high-manganese-steel cast steel frog and steel rail |
| RU2619547C1 (en) * | 2015-12-23 | 2017-05-16 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Flux cored wire for welding deposition |
| RU2726230C1 (en) * | 2020-01-09 | 2020-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux cored wire |
| 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 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2518035C1 (en) | Powder wire | |
| US4149063A (en) | Flux cored wire for welding Ni-Cr-Fe alloys | |
| JP3747237B2 (en) | Flux-cored wire for gas shielded arc welding for heat-resistant steel | |
| JP4209913B2 (en) | Flux-cored wire for gas shielded arc welding | |
| JP4646764B2 (en) | Flux-cored wire for gas shielded arc welding | |
| RU2779557C1 (en) | Cord wire | |
| CN110842394A (en) | Acid red flux stainless steel electrode with high crack resistance and porosity resistance | |
| KR102480788B1 (en) | Manufacturing method of solid wire and welded joint | |
| KR20240004693A (en) | Powder-type titanium deposited wire in a tube | |
| RU2785557C1 (en) | Cord wire | |
| RU2518211C1 (en) | Powder wire | |
| RU2726230C1 (en) | Flux cored wire | |
| RU2478030C1 (en) | Powder wire for building up | |
| RU2641590C2 (en) | Powder wire | |
| RU2632505C1 (en) | Powder wire | |
| RU2750737C1 (en) | Flux cored wire for mechanised steel surfacing | |
| RU2753632C1 (en) | Flux-cored wire | |
| RU2756550C1 (en) | Powder wire | |
| RU2762690C1 (en) | Powder wire | |
| CN104339100B (en) | One side solder flux used for submerged arc welding | |
| RU204457U1 (en) | Wire with nominal diameter up to 5 mm for surfacing rollers of continuous casting machines | |
| RU2749735C1 (en) | Flux for mechanized welding and surfacing of steels | |
| JP3718323B2 (en) | Flux-cored wire for multi-electrode vertical electrogas arc welding for extra heavy steel | |
| JP3547282B2 (en) | Low hydrogen coated arc welding rod | |
| RU2257988C2 (en) | Powder wire for surfacing parts of metallurgical equipment |