SU1625636A1 - Плав щийс электрод и способ его изготовлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке, в частности к конструкци м и способам изготовлени  плав щихс  элктродов дл  сварки и наплавки, и может быть использовано в машиностроении и строительстве. Цель изобретени  - повышение жесткости и эксплуатационно-технологических свойств плав щегос  электрода. Плав щийс  электрод состоит из металлической оболочки, выполненной в виде запрессованных последовательно одна в другую капсул 1, наполненных шихтой 2. Капсулы 1 имеют донную 3 и боковую 4 части. Изготовление плав щегос  электрода ведут прессованием предварительно изготовленных пакетов, состо щих из чередующихс  слоев шихты и металлических пластин. Прессование ведут в матрице, в дне которой имеютс  отверсти . 2 с.п. фтлы, 8 ил., 3 табл. & О ю ел о со о

Description

Изобретение относитс  к области сварки , в частности к плав щимс  электродам дл  дуговой и плазменно-дуговой сварки и наплавки, и может найти применение в различных отрасл х машиностроени , строи- тельстве, при производстве ремонтных работ.

Целью изобретени   вл етс  повышение жесткости и эксплуатационно-технологических свойств электрода.

На фиг.1 изображен плав щийс  электрод , общий вид; на фиг.2-4 - схемы последовательности изготовлени  плав щегос  электрода; на фиг. 5-8 - варианты расположени  отверстий в дне матрицы дл  изго- товлени  электродов.

Плав щийс  электрод состоит из герметичных капсул 1, содержащих порошкообразную шихту 2, капсулы 1 имеют донную часть 3 и соединены одна с другой боковыми част ми 4.

Плав щийс  электрод примен етс  дл  дуговой сварки и наплавки следующим образом .

Подающим механизмом сварочной ус- тановки плав щийс  электрод подаетс  в токоподвод щее устройство, при этом благодар  неподвижному сочленению капсул 1 электрод сохран етс  как единое целое. Так капсулы 1 герметичны, то исключаетс  по- падание влаги и газов в шихту 2, что улучшает качество наплавленного металла. Так как частицы порошкообразной шихты 2 уплотнены до такой степени, что возникают межатомные и межмолекул рные св зи, то шихта 2 превращаетс  в плотное вещество, перемещение частиц которого одна относительно другой затруднено из-за св зи частиц между собой на атомном и молекул рном уровн х, это позвол ет сни- зить требовани  к материалу, из которого изготовлены герметичные капсулы. В качестве такого материала могут быть применены медь и алюминий, причем толщина стенок герметичных капсул 1 может быть уменьше- на. что позвол ет изготавливать плав щийс  электрод с большим коэффициентом заполнени  его шихтой 2. Донные части 3 герметичных капсул 1 раздел ют шихту 2 на отдельные порции, при этом исключаетс  просыпание шихты через открытый торец плав щегос  электрода (возможно высыпание лишь одной порции шихты, что практически не играет роли при наплавке).

Плав щийс  электрод изготавливают следующим образом.

Из металлической полосы, предназначенной дл  изготовлени  оболочки капсул, изготавливают пластины (шайбы) 5. Брикетируют шихту и из брикетов шихты и пластин 5 изготавливают пакеты, в которых слои шихты 6 чередуютс  с пластинами 5 (фиг.2). Затем пакеты укладывают в матрицу 7 и производ т прессование. Перед укладкой в матрицу 7 первого пакета на дно матрицы кладут металлическую пластину 8 (одну из тех, которые идут на изготовление пакетов).

Прессование осуществл ют пуансоном 9 (фиг.Зб). Прессование каждого пакета ведут до оставлени  в матрице пресс-остатка толщиной, большей толщины металлической пластины. Следующий пакет кладетс  на этот пресс-остаток.

Конструктивные размеры пакетов и матрицы выбирают с учетом следующих соотношений:

Н D:

t 0,1D;

(8,..10)nd D2, где Н - высота пакета, мм;

D - диаметр пакета и внутренний диаметр матрицы, мм;

t - толщина металлической пластины , мм;

п - количество отверстий в дне матрицы;

d - диаметр отверстий в дне матрицы , мм.

Это равенство указывает на то, что площадь поперечного сечени  пакета должна быть в 8-10 раз больше суммарной площади всех отверстий в матрице. Если суммарна  площадь всех отверстий в матрице окажетс  меньше чем в 10 раз площади поперечного сечени  пакета (например, в 11 раз), то на оболочке капсул по в тс  прорывы. При соотношении площадей менее 8 совместна  деформаци  оболочек капсул оказываетс  недостаточной и сочленение капсул одна с другой непрочным и негерметичным. Возможные варианты расположени  отверстий в дне матрицы показаны на фиг. 5-8. На фиг. 5 показана матрица дл  прессовани  одного плав щегос  электрода, имеюща  одно отверстие, расположенное в центре. Производительность прессовани  плав щегос  электрода в этом случае невелика, одно дл  изготовлени  электрода может быть использован маломощный пресс.

Пример. Плав щийс  электрод дл  наплавки износостойкого алюминиевого сплава на быстроизнашивающиес  детали ходовой части десантной бронетехники.

Оболочка капсул состоит из алюмини  АД1.В капсулах содержитс  шихта следующего состава, мас.%;

Медь1,2-2,8

Кремний45,6-64,7

Марганец3,2-12,4

Никель2,6-17,5

Титан бари 12,7-14,2

Фторцирконат кали  6,2-7,0 Фтористый барий4.4-5,5

Коэффициент заполнени  капсул шихтой 57%.

Дл  изготовлени  плав щегос  электрода примен ютс  порошкообразна  шихта и диски из алюмини  ДА1 диаметром 50 мм и толщиной 6 мм. Предварительно изготавливаетс  пакет из алюминиевых дисков и порошкообразной шихты согласно фиг.2. Скрепление слоев осуществл етс  за счет пропитки клеем КМЦ. Толщина пакета 45 мм, толщина прослоек шихты 9 мм. Количество дисков алюмини  в пакете 3, количество прослоек шихты в пакете 3. Прессование осуществл етс  давлением 500 т гидравлическим прессом через матрицу (фиг.8), имеющую 6 отверстий диаметром 7 мм.

П р и м е р 2, Плав щийс  электрод дл  наплавки износостойкого сло  на поверхности деталей, подверженных абразивному износу, Оболочка плав щегос  электрода состоит из меди М1. В капсулах содержитс  шихта следующего состава, мас.%: Плавиковый шпат7-10

Кремнефтористый натрий3,0-5,0

Графит6,0-8.0

Цирконий0,9-1,1

Ферромарганец1,1 -1,3

Металлический хром 8,0-10,0 Алюминий2,5-3,5

Касситерит5,0-8,0

Сидерит5,0-6,0

Железный порошок 60,0-47,0 Медна  оболочкаОстальное

Дл  изготовлени  плав щегос  электрода примен ютс  порошкообразна  шихта и диски из меди М1 толщиной 7 мм, диаметром 50 мм. Предварительно изготавливаетс  пакет из медных дисков и порошкообразной шихты согласно фиг.2. Скрепление слоев осуществл етс  за счет пропитки раствором жидкого стекла. Толщина пакета 54 мм. Прессование производитс  через матрицу, имеющую 6 отаерстий иаметром 7 мм. В пакете имеетс  два сло  меди и два сло  шихты. Прессование осуществл етс  на гидравлическом прессе давлением 600 т.

В табл. 1 приведены результаты прессовани  плав щегос  электрода при различных высоте Н и диаметре D пакетов.

В табл.2 приведены данные по изготовению плав щегос  электрода при различных толщине т металлического диска и иаметре D пакета.

В табл.3 приведены данные ho изготовлению плав щегос  электрода при различных соотношени х количества п отверстий в матрице, диаметра d отверстий и диаметра 5 D пакета.

Использование изобретени  позволит выполн ть сварку и наплавку алюминиевых и медных сплавов при больших коэффициентах заполнени  электрода шихтой, выполн ть на- 10 плавку композиционных материалов, вводить в состав шихты гигроскопичные и легкоокисл ющиес  компоненты (например, хлористый литий, церий и др.), ликвидировать просыпание шихты и засорение ею механизмов сва- 15 рочной установки.

Claims (2)

1.Плав щийс  электрод, выполненный в виду металлических соединенных между собой капсул, наполненных порошкообраз0 ным наполнителем (шихтой), отличающийс  тем, что, с целью повышени  жесткости и эксплуатационно-технологических свойств электрода, преимущественно при изготовлении оболочки из алюмини 

5 или меди, капсулы выполнены чашеобразной формы и частично запрессованы последовательно одна в другую.

2.Способ изготовлени  плав щегос  электрода, при котором производ т совме0 стное деформирование оболочки и шихты, отличающийс  тем, что, с целью повышени  жесткости и эксплуатационно- технологических свойств электрода, при изготовлении оболочки из алюмини  и меди

5 предварительно изготавливают пакеты, в которых слои шихты чередуют с металлическими пластинами, затем производ т поочередное прессование пакетов с помощью матрицы с отверсти ми в дне и пуансонов,

0 при этом прессованием первого пакета на дно матрицы укладывают металлическую пластину, пакет укладывают в матрицу металлической пластиной к пуансону, прессование каждого пакета ведут до

5 пресс-остатка в матрице толщиной, большей толщины металлической пластины, а конструктивные размеры пакетов и матрицы выбирают с учетом следующих соотношений:

t 0,1D; (8...10)nd2 D2, где Н - высота пакета, мм;

D - диаметр пакета и внутренний диа5 метр матрицы, мм;

t - толщина металлической пластины мм;

п - количество отверстий в дне матрицы;

d-диаметр отверстий в дне матрицы,мм.

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

s™&

С Ыф

I

гыь

9C9S291

2

Ум 6

г.7

.8