SU1197814A1 - Состав электродного покрыти - Google Patents

Abstract

1. СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ , содержащий рутил, плавиковый шпат, ферромарганец, ферросилиций , слюду, железный порошок, отличающийс  тем, что, с целью повышени  механических свойств сварного соединени  при снижении стоимости электрода, состав дополнительно содержит алюминий, графит, алюмосиликатный шлам и карбонатный щлам при; следующем соотношении компонентов, мас.%: Рутил 10-15 Плавиковый шпат5-8 Ферромарганец3-4 Ферросилиций1-3 Слюда2-5 Алюминий2-3 Графит2 3 ВСЕСОЮЗНАЯ Б/Г: i-;ViO. 1 13 Tf;0 ;f- и-.,ЯД( &КБд; отЩ.Алюмосиликатный 16-20 пшам Карбонатньй 20-25 шлам Железный пороОстальное шок 2. Состав по п.1, отличающийс  тем, что алюмосиликатный шлам содержит следующие компоненты , мас.%: Окись алюмини  15-20 Окись кремни  15-25 Окись кальци  10-15 Окись магни  1-3 i Окись железа 5-8 Органическа  (Л Остальное составл к ца  3. Состав по п.1, отличающ и и с   тем, что карбонатный пшам содержит следующие компоненты , мас.%: Углекислый каль90-97 ,8 ций со Углекислый 0,05-0,1 рий 00 Углекислый маг0 ,3-1 ний Дигидроксид каль0 ,45-1,8 ци  0,1-1,6 Сульфат кальци  0,05-1 Сульфат натри  0,1-2 Гидроксид натри  0,3-0,8 Окись железа 0,2-0,8 Окись алюминида 0,6-0,95. Диоксид кремни 

Description

1 Изобретение относитс  к сварке, в частности к составам электродных покрытий, примен емых преимуществе но дл  сварки малоуглеродистых и н колегированных сталей. Цель изобретени  - повышение ме ханических свойств сварного соединени  при снижении стоимости элект да. Алюмосиликатный шлам  вл етс  осадком, получаемым в отстойниках водс смистныхсооружений на стадии первичной очистки воды при ее есте ственном осветлении в присутствии коагул нта, например сернокислого алюмини , и представл ет собой мех ническую смесь частиц с дисперснос тью менее АО мкм, включающую окисл А1, Si, Mg, Са, Fa. Алюмосиликатны шлам после механического обезвожив ни  и высушивани  имеет следующий химический состав,, мас.%:. Окись алюмини  15-20 Окись кремни  15-25 Окись кальци 10-15 Окись магни 1,0-3,0 Окись железа5,0-8,0 Органическа  составл юща  . Остальное Алюмосиликатньй шлам Краматорской водопроводной станции в насто  щее врем  выбрасываетс  в отвал, ухудша  тем самым экологию окружаю среды, в частности водоемов. Карбонатный шлам  вл етс  отход производства каустической соды сод во-известковьгм способом (Слав нско го ПО Химпром) и имеет следующий химический состав, вес%:; Углекислый каль90-97 ,8 ций 0,05-0,1 Углекислый натрий 0,3-1 Углекислый магний Дигидроксид каль0 ,45-1,8 ци  0,1-1,6 Сульфат кальци  0,05-1 Сульфат натри  0,1-2 Гидроксид натри  0,3-0,8 Окись железа 0,2-0,8 Окись алюминида 0,6-0,95 Диоксид кремни  Использование карбонатного шлам утилизирует отход, идущий в отвал. Введение в состав электродного покрыти  алюмосиликатного шлама ал мини  и графита снижает загр з142 ненность металла сварного шва продуктами раскислени . Это объ сн етс  тем, .что наход ща с  в алюмосиликатном шламе в виде составл ющей механической смеси окись кальци  образует с окислившимс  по реакции А1 + 0„ комплексное соединение (СаО-А1,, Oj ), которое остаетс  в ишаке, а углерод, соедин  сь с кислородом металла шва, выдел етс  в атмосферу в виде СО. Это обеспечивает низкое содержание кислорода и неметаллических включеНИИ в металле шва. Наход ща с  в составе аЛюмосиликатного шлама органика используетс  взамен целл олозы в качестве пластификатора обмазочной массы и газообразугацей составл ющей покрыти . Така  замена не снижает технологических свойств обмазочной массы и эффективность газовой защиты металла на различных стади х дугового процесса от взаимодействи  с атмосферой воздуха, так как при плавлении покрыти  органика алюмосш1Ш :атного шлама разлагаетс  с образованием большого количества газов. - Совместное введение в состав электродного покрыти  плавикового шпата, алюмосиликатного и карбонатного пшамов позвол ет получить миоroKONmoHeHTHbril шпак CaF -Al Oj-SiOj-CaO-MgO-FeO-NaO , которьй обладает хорошей смачивающей способностью металла и надежно защищает жидкий металл сварочной ванны и электродных капель от проникновени  азота из окружающей среды, несмотр  на значительное снижение углекислого газа в атмосфере дуги. Совместное введение в шихту карбонатного и алюмосиликатного шпамов обеспечивает более качественную газовую защиту жидкого металла от вредного вли ни  атмосферы, поскольку температурный диапазон диссоциации смеси (органическа  состал юща  + CaCOj + + MgO) смещен в область низких температур (300350С ), что обеспечивает равномерное и полное разложение газообразующих . С экономической точки зрени  предлагаемое электродное покрытие , так как вместо мрамора используетс  карбонатный шлам - отход производства, что уменьшает энергозатраты на помол составл ющих элект родного покрыти ,а наличие в алюмосиликатном шламе органики исключает дорогосто щую органическую добавку карбоксилметилцеллюлозу, потребност в которой полностью не удовлетвор етс . Выбранное содержание алюмосилика ного шлама, алюмини  и графита  вл  етс  оптимальным дл  обеспечени  низкого содержани  кислорода и неме таллических включений в металле шва Увеличение их содержани  в покрытии не приводит к заметным изменени м содержани  кислорода в металле шва, а при их уменьшении не дает ожидаемого результата. Введение алюмосиликатного шлама менее 16 мас.%, например 14 мас.%, ухудшает технологические св.ойства обмазочной массы при изготовлении электродов и эффективность г.азовой защиты металла от взаимодействи  с атмосферой воздуха. Введение карбонатного шлама наиб лее целесообразно в диапазоне 2025% . Уменьшение содержани  менее 20%, например 18%, не обеспечивает надежной защиты электродных капель и жидкого металла сварочной ванны от проникновени  азота. Увеличение карбонатного шлама более 25%, например 27%, приводит к увеличению потерь на разбрызгивание ввиду взры ного характера образовани  капель. Верхний предел содержани  в составе электродного покрыти  плавикового шпата, обладающего деионизирую щим действием, равен 8%, нижний предел равен 5% и установлен из усл ви  достаточной жидкотекучести шлак Содержание рутила менее 10%, например 8%, ухудшает стабильность горени  дуги, а свьшге 15%, например 14 17%, ухудшает отделимость шлаковой корки. Ферромарганец и ферросилиций в выбранных диапазонах обеспечивают хорошее раскисление сварочной ван-ны и получение низкоуглеродистой стали, Конкретные составы электродного покрыти  приведены в табл. 1. По указанным п ти составам, были изготовлень: электроды. В качестве св зующего использовалось жидкое калиево-натриевое стекло с модулем 2,2-3,0 и плотностыо 1,25-1,30 мг/м, Электродные покрыти  наносились на металлические стержни из проволоки СВ-08А методом опрессовки. Экспериментальными парти ми электродов бьши сварены образцы из Ст.З. Сварку осуществл ли на переменном токе ( ток дуги 200-220 А). Были определены содержание кислорода , неметаллических включений и механические свойства металла шва (предел прочности и ударна  в зкость ) . Неметаллические включени  определены методом электролитической экстракции. Предел прочности металла шва измер ли на образцах типа V) по ГОСТ 1497-73, ударную в зкость по ГОСТ 9669-66 на образцах с надрезом . Содержание кислорода в металле шва определено методом вакуумплавлени  изготовленных образцов на газоанализаторе фирмы LECO ТС-30. Результаты испытаний представлены в табл. 2. Таким образом, составы П-IV электродного покрыти , снижа  содерание кислорода и загр зненность металла шва продуктами раскислеии , обеспечивают высокие механические свойства (предел прочности и ударную в зкость) металла шва при удешевении стоимости электродов.

Таблица 1

Claims (1)

1. СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ, содержащий рутил, плавиковый шпат, ферромарганец, ферросилиций, слюду, железный порошок, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств сварного соединения при снижении стоимости электрода, состав дополнительно содержит алюминий, графит, алюмосиликатный шлам и карбонатный шлам при: следующем соотношении компонентов, мас.%:

Рутил10-15

Плавиковый шпат5-8

Ферромарганец3-4

Ферросилиций1-3

Слюда2-5

Алюминий2-3

Графит2-3

Алюмосиликатный шлам Карбонатный 16-20 шлам 20-25 Железный поро- шок Остальное 2. Состав по п.1, о т л и ч а ю- щ и й с я тем, что алюмосиликатный шлам содержит следующие компонен- ТЫ, мае.%: Окись алюминия 15-20 Окись кремния 15-25 Окись кальция 10-15 Окись магния 1-3 Окись железа Органическая 5-8 составляющая Остальное 3. Состав по п.1, о т л и ч а ю- щ и й с я тем, что карбонатный шлам содержит следующие компонен- ТЫ, мае.%: Углекислый каль- ций Углекислый нат- 90-97,8 рий Углекислый маг- 0,05-0,1 ний Дигидроксид каль- 0,3-1 ция 0,45-1,8 Сульфат кальция 0,1-1,6 Сульфат натрия 0,05-1 Гидроксид натрия 0,1-2 Окись железа 0,3-0,8 Окись алюминида 0,2-0,8 Диоксид кремния 0,6-0,95.

с $2

SU..1197814 >

1 197814