SU1031701A1 - Материал неплав щегос электрода - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к сварке и может быть использовано дл  получени  неплав щихс  электродов при сварке методом местного контактного плавлени  сталей и других трудносвариваемых металлических материалов , особенно при больших соотношени х толщин соедин емых деталей 1:50 и более. Известно выполнение неплав щегос  электрода из вольфрама, когда вольфрамовые прутки получают методом прессовани  заготовок из порошка с последующим двойным спеканием (при косвенном нагреве и пр мым про пусканием тока) при 2200-2300 С, З тем спеченные заготовки подвергают гор чей прокатке и прот жке через фильтры. Все операции по получению вольфрамового прутка осуществл ют в глубоком вакууме L . Недостатками вольфрама  вл ютс  сложность и дороговизна многоступенчатой и строгой технологии получени  вольфрамового прутка, высокие температуры спекани  заготовок и прокатки вольфрамового прутка, Кроме того, вольфрамовый элект род смачиваетс  свариваемым материалом , и раствор етс  в нем. Не обес печива  высокого качества сварного шва. Электрод дефицитен. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту  в л етс  электродный материал на осно ве TIN и/или ZrN - AI Ox -TiC-Mo-Ni, содержащий об.доли,Sg: 20-30 ; Mo20-30;TiC8-10;Ni 0,3-0,6;TiN и/ил ZrN остальное. . Неплав щиес  электроды на основе TIN и/или ErN-Alrj O -TiC-Mo-Ni формуют методом шликерного лить  после тщательного размола и перемешивани  шихты до получени  по рошка со средним размеров частиц 1-3 мкм. Спекание производитс  в ар гоне первого сорта при избыточном давлении 1 .97 Па и в вакуумной печи типа СШВЛ 2 J, Недостатки данных электродов еле дующие. Высокие температуры спекани  электродных материалов TIN и/или ZrN-Al2;0-,j-TiC-Mo-Ni, недостаточно высока  термостойкость из-за малого содержани  металла, что снижает количество циклов сварки при эксплуа тации электродов, сравнительно низка  жаростойкость электродов, требующа  защитной атмосферы при- сварке; использование в качестве компонента шихты сравнительно дорогого металла Мо. Цель изобретени  - создание материала неплав щегос  электрода дл  электросварки методом местного контактного плавлени  сталей и других трудносвариваемых материалов, отличающийс  высокой термостойкостью, жаростойкостью , требующий меньших энергозатрат , не содержащий дефицитный вольфрам. Поставленна  цель достигаетс  тем, что материал неплав щегос  электрода дл  сварки методом местного контактного плавлени , содержащий по крайней мере один из нитридов А еталла 1У В группы, дополнительно содержит хром при следующем соотношении компонентов, об.: Хром 70-80 Нитрид металла 1У В груп- ; пы Остальное Получают предлагаемый материал следующим образом. Размолотые и смешанные в указанной пропорции порошки замешивают на пластификаторе (85 вес.% парафи- на + 15 вес.% воска), необходимые заготовки отливаютс  методом шликерного лить , которые после отгонки в них пластификатора спекаютс  при в з.ащитной атмосфере (аргон первого сорта, избыточное давление 1 ,9710 Па) в вакуумной печи с вольфрамовым нагревателем в тигл х из TiB/i+TiC в засыпке из крупнозернистого ZrN. Дл  получени  неплав цихс  электродов из данного материала изготовлены цилиндрические образцы диаметром 8,10 и 12 мм и длиной 50 мм из смесей. Дл  сравнени  также были изготовлены электроды из известного материала и испытан электрод из вольфрамового прутка 6 мм. Примеры выполнени  представлены в таблице, где даны примеры и на составы, выход щие за пределы предпаг аемых составрв. Во всех случа х измер лось удельное электросопротивление, угол смачивани  жидкой сталью, количество теплосмен до разрушени , жаростой3 кость, экономи  электроэнергии при спекании электродов партией в коли10317014 честае 10 шт. Подученные результаты такжепредставлены в таблице.

I и Ф

4 X

У I S 0

§5 i

о о

«о

«об ье -л

1Л

t

VO

1Л

1Л

о оо

о ил п

о о f

01

Как видно из таЪлицы предлагавмый материал спекаетс  при температурах на ниже чем известный. Это позвол ет при изготовлении электродов экономить около 7 кВт/и электроэне эгии на партии электродов из 10 шт, что составл ет 21 тыс, кВт/ч в год. При этом благодар  снижению температуры спекани  электродов повышают срок службы печного оборудовани  . экономитс  технологическа  вода.

Снижение содержани  нитрида в материале ведет к увеличнию термостойкости и жаростойкости. Однако это приводит к уменьшению угла смачивани  электрода жидкой, сталью. Уменьшение угла смачивани  ниже 70 отрицательно сказываетс  на формировании сварного шва, значительно ухудшаетс  его чистота и шов становитс  пористым . К аналогичным результатам приводит и увеличение угла смачивани  более 80 . Исход  из этого установлен нижний предел содержани  нитрида в материале . . .

В промышленности в качестве материала неппав щихс  электродов используетс  вольфрам, который можно считать базовым объектом сравнени . Вольфрамовый элек-срод имеет практически неограниченную термостойкость и низкое удельное электросопротивление . Однако его низка  жаростойкость , взаимодействие ср свариваемым материалом, образование локальной пористости сварного шва,  вл ющейс  причиной разрушени  узлов по сварному шву, делает вольфрам малопригодным материалом дл  неплав щихс  электродов .

Выпускаютс  неплав щиес  электроды на основе нитрида титана (циркони ) окиси алюмини , карбида титана, молибдена и никел , где сохран ютс  все положительные качества.Сравнение термостойкости электродов из предлагаемого материала со стойкость электродов из известного материала показало, что она примерно на выше. Кроме того, электроды из предлагаемого материала обладают достатоно высокой жаростойкостью, позвол ющей проводить процесс сварки без применени  защиты.

Claims (1)

1. МАТЕРИАЛ НЕПЛАВЯЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРОДА для сварки методом местного контактного плавления, содержащий’ по ·. крайней мере один из нитридов металла 1У В-группы, о т л и ч ающ и й с я тем, что, с целью повышения термостойкости, жаростойкости и снижения стоимости, он дополнительно содержит 70-80 об.% хрома.