SU1260155A1 - Материал неплав щегос электрода - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к области сварки и позвол ет улучшить термостойкость неплав щихс  электродов при контактной сварке плавлением алюмини  и его сплавов. Неплав щийс  электрод имеет следующий состав, мас.%: тугоплавкий металл YIB группы периодической системы 12-22, муллит 7-12, никель 0,2-0,8, иитрид алюмини  25-35, бориды тугоплавких металлов - остальное. При сварке данными электродами расплав алюмини  .незначительно налипает на электрод, что повышает качество поверхности шва. 5 з.п. ф-лы, 2 табл.Ч (Л с

Description

1

Изобретение относитс  к сварочному производству и может быть использовано при изготовлении неплав щюсс  электродов без контактной сварки плавлением алюмини  и его сплавов.

Цель изобретени  - улучшение свойств электрода дл  использовани  при сварке алюмини  и его сплавов.

Указанна  цель достигаетс  тем.

что материал неплав щегос  электро- да дл  контактной сварки металлов плавлением, содержащий тугоплавкий металл YIB группы периодической системы , никель и муллит, дополнительно содержит нитрид алюмини  и бориды металлов , хрома и(или) циркони  при следующем соотношении компонентов , мас.%:

Тугоплавкий металл

, YIB группы перио-

дической системы 12-22 Муллит. 7-12

Нитрид алюмини  25-35 Никель . 0,2-0,8 Борид титана и(ш1и)

борид циркони  и(или) двойной борид титана и хрома Остальное Введение в материал электрода значительных количеств онитрида алюмини  и боридов металлов титана, хрома и{или). циркони  (TiB, ZrBj, (Ti,Сг)В2),химически инертных,не смачиваемых или слабо смачиваемых расплавами и его сплавов,позы- шает химическую стойкость и износостойкость электродов, а также уменьшает налипание свариваемьпс материалов на электрод. Увеличение содержани  неэлектропроводных ком- понентов (нитрида алюмини  совместно с муллитом), а также уменьшение содержани  тугоплавких металлов, обладающих наименьшим электросопротивлением , увеличивает электросопротив- ление электродов.

Термостойкость - важна  эксплуатационна  характеристика электродов, изготовленных из материалов на основ тугоплавких соединений, - имеет тен- денцию к снижению при уменьшении содержани  в материале металлических компонентов и муллита. W и Мо обладают высокой прочностью и низким значением коэффициента термического рас ширени  и в чистом виде имеют практи чески неограниченную термостойкость. Повышение термостойкости в данном ма552

териале достигаетс  за счет замены менее термостойких компонентов (нитридов металлов VIB группы периодической системы) более термостойкими - нитридом алюмини  и боридами титана, хрома и циркони . Они имеют меньший коэффициент термического расширени , а бориды, кроме того, обеспечивают большую прочность св зи между фазами (компонентами) за счет более высокой степени их взаимодействи .

Предельные значени  содержани  тугоплавкого металла в материале установлены в св зи с тем, что при содержании металла меньше 12% резко уменьшаютс  термостойкость электродов , а более 22% - химическа  стойкость , краевой угол смачивани  и - удельное электросопротивление. Пределы содержани  муллита и никел   вл ютс  оптимальными дл  достижени  высокой плотности электродов при спекании . При содержании AIN менее 25% существенно уменьшаетс  химическа  стойкость, краевой угол смачивани  и термостойкость.Пределы содержани  A1N  вл ютс  также оптимальными с целью обеспечени  требуемого удельного электросопротивлени  материала.

В табл. 1 приведены примеры количественного соотношени  ингредиенто материалов, из которых готов т неплав щиес  электроды (стержни (2 8 мм и длиной 45 мм с плотностью 0,97-0,98)

Изготовление электродов осуществл ют следующим образом.

Смеси порошков указанных ингредиентов подвергают совместному мокрому размолу до получени  порошка со средним размером частиц 1-3 мкм, смешивают с пластификатором, прессуют при давлении 150 МПа и спекают в среде азота при 1900-1950 С в течение 15-30 мин в тигл х из TiBj в засыпкр. крупного порошка TiN.

При испытани х электродов фиксируют их плотность, краевой угол смачивани  расплавленным алюминием (при в среде аргона), термостойкость при сварке алюминиевьк образцов (количество циклов сварки), величину износа и качество сварных швов. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, электроды из предлагаемого материала имеют улучшенные свойства: более высокое удельное электросопротивление, тер31260

мостойкость, химическую стойкость и износостойкость в контакте с расплавленным алюминием. При сварйе расплав алюмини  незначительно налипает на электрод, что повышает его качест-5 во поверхности шва, при этом обеспечиваетс  равнопрочность шва и свариваемых деталей. Применение данных электродов позвол ет использовать в промьш1Ленности эффективный способ Ю сварки контактным плавлением дл  соединени  изделий из алюмини ,

Claims (6)

1. Материал неплав щегос  электрода дл  контактной сварки плавлением , содержащий тугоплавкий металл VIB группы периодической системы, никель и муллит, о Т л и ч а ю щ и й- 20 с   тем, что, с целью повьппени  термостойкости при сварке алюмини  и его сплавов, он дополнительно содержит нитрид алюмини  и бориды тугоплавких металлов при следующем 25 соотношении компонентов, мас.%:

Тугоплавкий металл

VIB. группы12-22

Муллит 7-12

Вольфрам

Молибден

Муллит

Нитрид алюмини 

Никель

Брид титана (TiBj). 35,2

Ьорид цирконг   (ZrBj)

Двойной борид титана и хрома (Т1,Сг)В2

155

Никель

Нитрид алюмини 

Бориды тугоплавких

метгшлов

2.Материал по п, 1, отличающийс  тем, что в качестве боридов тугоплавких металлов берут борид титана.

3.Материал поп. 1, отличающийс  тем, что в качестве

.боридов тугоплавких металлов берут борид циркони .

I

4.Материал по п. 1, о т л и чающийс  тем, что в качестве боридов тугоплавких металлов берут деборид титана и хрома.

5.Материал по п. 1, о т л и - чающийс  тем, что в качестве борида тугоплавких металлов бе - рут борид титана и борид циркони .

6.Материал по п. 1, о т л и - чающийс  тем, что в качестве борида тугоплавких металлов берут борид титана,.борид циркони  и дебо- 1рит титана и хрома. .

,Т а б л и ц а 1

22

12

18

41,5

10,5

Таблица 2