SU1131121A1 - Состав электродной проволоки - Google Patents

Abstract

СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ , преимущественно дл  механизированной сварки вертикальных швов с i принудительным формированием под слоем расплавленного шлака, состо щий из основы в виде стержн  из низколегированной стали и флюсующей активирующей составл ющей, наход щейс  в каналах металлической основы и содержащей двуокись титана, окись.магни , двуокись кремни , фтористый кальций, окись кали  и окись натри , отличающийс  тем, что, с целью повьш1ени - стабильности процесса дуговой сварки, улучшени  формировани  швов и повьшенц  механических свойств, сварных соединений, в том числе работающих при отрицательных температурах, состав, флюсующей составл ющей дополнительно содержит двуокись марганца, окись железа,фер- ротитан, ферромарганец., при следующем соотношении компонентов состава проволоки, мас.%: Двуокись титана 0,75-6,0 Окись магни  0,3-3,6 Двуокись кремни  0,015-2,64 Фтористьй кальций 0,3-3,6 Окись кали  0,01-0,4 Окись натри  0,02тО,5 Двуокись марганца 0,24-3,12 Окись железа 0,08-1,53 Ферротитш 0,012-1,41 Ферромарганец 0,01-1,9 Низколегированна  сталь стержн  Остальное /) при этом суммарное количество двуокиси марганца и окиси железа вз то в следующих пределах: 0,4- МпО.2 + Ре20з 3,8%, а соотношение суммарного количества ферротитана и ферромарганца к суммарному количеству двуокиси марганца и окиси железа вз то м в пределах О 1 F li l-fеМп МпОг+ Ре,,0э

Description

Изобретение относитс  к сварке, в частности к сварочным материалам,, а именно к составу электродной проволоки , преимущественно дл  механизированной дуговой сварки вертикальных Ш.ВОВ с принудительным формированием под слоем расплавленного шлака.

Известен состав электродной проволоки дл  механизированной наплавки

в среде защитных газов, содержащий компоненты в следующем соотношении, мас.%:

Феррохром 1,85-4,5 Ферромарганец 0,5-1,5 Графит0,5-1,5

.Двуокись титана 1,5-5,0 Окись магни  0,3-1,4 Полевой шпат 0,2-0,8

3113

Фтористый кальций0 ,15-0,3 Стальна  легированна  металлическа  основа Остальное Однако известныйсостав не обеспечивает стабильного процесса сварки под слоем расплавленного шлака, и, как следствие этого, имеют место неравномерное формирование швов и низкие механические свойства сварного соединени .

Известен также состав электродной проволоки, преим5тдественно дл  сварки в среде защитных газов, состо щий из основы в виде стержн  из низколегированной стали, флюсующей активирук цей добавки, при следующем соотношении компонентов, мас,%: Двуокись титана 30-80 , Окись магни  5-30 Двуокись кремни  2-20 Окись алюмини  1г-12 Двуокись циркони  0,17-5 Фтористый кальций 1,33-16,7 Окись кали  0,13-3 Окись натри  0,16-3,7 Низколегированна 

сталь стержн  Остальное Недостатками приведенного состава электродной проволоки  вл етс  невозможность дуговой сварки под слоем расплавленного шлака. Из-за повышенной жидкотекучести шлака, образующегос  при плавлении электродной проволоки , он вытекает под нижнюю кромку формирующего ползуна, что не позвол ет поддерживать глубину шлаковой ванны, необходимую дл  дуговой сварки под слоем расплавленного шлака.. Кроме того, проволока указанного состава при вертикальной сварке с принудительным формированием не обеспечивает качественного формировани  швов и требуемых механических свойст в том числе ударной в зкости при отрицательных температурах. Поэтому применение данной проволоки возможно только при многопроходной сварке вертикальных соединений.

Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности процесса дуговой сварки, улучшение формировани  швов и повышение механических свойств сварных соединений, в том числе работающих при орицательных температурах.

Дл  этого в составе электродной проволоки, состо щем из основы в виде стержн  из низколегированной стали и флюсующей активирующей составл ющей , наход щейс  в каналах металлической основы и содержащей двуокись титана, окись магни , двуокись кремни , фтористый,кальций, окись кали  и окись натри , состав флюсующей составл ющей дополнительн содержит двуокись марганца, окись железа, ферротитан, ферромарганец при следующем соотношении компонентов состава проволоки, мас.%: . Двуокись титана 0,75-6,0 Окись магни  0,3-3,6 Двуокись кремни  . 0,015-2,64 Фтористый кальций . 0,3-3,6 Окись кали  0,01-0,4 Окись натри  0,02-0,5 Двуокись марганца 0,24-3,12 Окись железа 0,08-1,53 Ферротитан 0,012-rl,4l Ферромарганец 0,01-1,9 Низколегированна ;

сталь стержн  Остальное при этом суммарное количество двуокиси марганца и окиси железа вз то в следуюгдих пределах:

0,4 МпО 63,8%, а

соотношение суммарного количества ферротитана и ферромарганца к суммарному количеству двуокиси марганц и окиси железа вз то в следующих прделах

п 1 -IsTi j: F Mn

- МпО +

Низколегированна  сталь стержн  содержит углерод, марганец, кремний железо при следующем соотношении компонентов мас.%:

Углерод 0,5-0,12 Марганец 1,2-2,5 Кремний 0, Железо Остальное Такое соотнощение компонентов позвол ет получить состав щлака, в зкость и интервал кристаллизации которого обеспечивают стабильность процесса дуговой сварки под слоем расплавленного щлака. Газы, выдел ющиес  с торца электрода при его плавлении , создают газовую прослойку между концом электрода и металлической ванной, благодар  чему дуговой процесс не переходит в шлаковый. 51 Введение двуокиси марганца (МпО пиролюзит) в проволоку способствует более интенсивному окислению кремни , титана,серы, фосфора и других элементов, обеспечивает переход оки лов этих элементов в шлак, а также легирование металла шва марганцем. Кроме того, введение MnO,j в проволо ку повышает температуру капли жидко го металла на торце электрода, интен сифицирует вьщеление газов, создающих полость под слоем расплавленного шлака. Увеличение количества двуокиси марганца МпО свыше 3% приводит к повышенному содержанию Мп в металле шва и, следовательно, к ухудшению ме ханических свойств сварного соединени . В состав электродной проволоки со вместно с МпО введена окись железа ( 3 гематит) в количестве 0,081 ,53%. Наличие в проволоке окиси железа совместно с двуокисью марганца спо1собствует вьщелению дополнительного тепла в зоне дуги, повышает температуру металлической и шлаковой ванн, что обеспечивает более полное протекание окислительно-восстановительных реакций в сварочной ванне, повьш1ает жидкотекучесть шлака, увеличивает температурный интервал, позвол ет примен ть при вертикальной сварке с принудительным формированием высокоосновные шлаки, способствующие десульфации и дефосфации металла шва и уменьшению количества неметаллических включений в нем. Увеличение количества двуокиси марганца совместно с окисью железа более 3,8% вызывает некоторое выгорание легирующих элементов (Si,Mn, Тхидр.), увеличивает врем  существовани  сварочной ванны в жидком состо нии. Вследствие этого возможно подтекание расплавленного металла под нижнюю кромку формирунлцего ползу на,и понижение механических свойств сварного шва и околошовной зоны.Дл  компенсации выгорани  титана и мар-ганца в металле шва в состав электродной проволоки дополнительно введе ны ферротитан и ферромарганец в количестве 0,012-1,41% и 0,01-2,1% соответственно и при следующем оптимальном соотношении суммарного количества двуокиси марганца и окиси железа: 1 + FeMn MnO.-1- РегОз При соотношении компонентов менее 0,1 металл шва в недостаточной степени легирован титаном и марганцем . Соотношение компонентов более 0,7 приводит к снижению ударной в зко ;ти металла шва при отрицательных температурах. Указанный вьште состав электродной проволоки при сварке вертикальных швов с принудительным формированием обеспечивает стабильное горение дуги под слоем расплавленного шлака, хорошее формирование швов, легкую отделимость шлаковой корки и высокие механические свойства металла шва и околошовной зоны, в том числе ударную в зкость при отрицательных температурах. Дл  определени  механических свойств металла шва образцы из стали 09Г2С толщиной 20 мм без разделки кромок с зазором 12 мм сваривали в стык за один проход. Сварку производили на автомате А 1381 с источником питани  ВДУ-100 проволоками диаметром 2 мм на режиме 400-450 А, Цд 32 Б. Механические свойства образцов , вырезанных из металла швов, заваренных опытными проволоками (табл.1) приведены в табл„2. Металлографическими исследовани ми установлено, что в металле швов отсутствуют трещины,поры,шлаковые включени  и другие дефекты. Полученные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемый состав электродной проволоки дл  механизированной сварки позвол ет получить механические свойства сварных.соединений на требуемом уровне. Применение данной электродной проволоки в промьшшенности позвол ет расширить область применени  механизированной сварки в СО,. Ожидаемый экономический эффект при внедрении автоматической сварки вертикальных стыков с принудительным формированием электродной проволокой предлагаемого состава взамен электродной проволоки АП-АН2, выбранный в качестве прототипа, составит 300400 руб о на тонну наплавленного металла .

- СЧ СО Ш VO r10

1131121 Таблица 2

Claims (1)

1. СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ, преимущественно для механизированной сварки вертикальных швов с > принудительным формированием под слоем расплавленного шлака, состоящий из основы в виде стержня из низколегированной стали и флюсующей активирующей составляющей, находящейся в каналах металлической основы и содержащей двуокись титана, окись.магния, двуокись кремния, фтористый кальций, окись калия и окись натрия, отличающийся тем, что, с целью повышения- стабильности процесса дуговой сварки, улучшения формирования швов и повышения механических свойств, сварных соединений, в том числе работающих при отрицательных температурах, состав, флюсующей . составляющей дополнительно содержит двуокись марганца, окись железа,ферротитан, ферромарганец, при следующем соотношении компонентов состава

   проволоки, мас.%: Двуокись титана 0,75-6,0 Окись магния 0,3-3,6 Двуокись кремния 0,015-2,64 Фтористый кальций 0,3-3,6 Окись калия 0,01-0,4 Окись натрия 0,02-0,5 Двуокись марганца 0,24-3,12 Окись железа 0,08-1,53 Ферротитан 0,012-1,41 Ферромарганец 0,01-1 ,9 Низколегированная Q сталь стержня Остальное SS при этом суммарное количество двуоки- ω си марганца и окиси железа взято в следующих пределах: 0, 4·£ΜηΟ·2 .+ с. + Fe₁O₃i3,8%, а соотношение суммар- ного количества ферротитана и ферро- марганца к суммарному количеству дву- и—4 окиси марганца и окиси железа взято Н·»· в пределах СО ИвЫ. _n j ₄ FeTi + FeMn 0,7. И-А ’ Mn0₂+ Fe₂0₃ ' ко