SU1639922A1 - Состав шихты порошковой проволоки - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к.сварке, в частности к сварочным порошковым проволокам, примен емым дл  сварки открытой дугой малоуглеродистых и t низколегированных сталей. Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени  за счет снижени  в составе металла шва остаточного содержани  азота, кислорода, водорода. Дл  улучшени  процесса шлакообразовани  и создани  газовой защиты сварочной ванны состав шихты содержит фторопласт в количестве 1,1-2,5 мас.%. Дл  снижени  содержани  азота в наплавленном металле в состав введен оксид кальци  в количестве 9,5 - 10,5 мас.%, причем соотношение содержани  оксида кальци  к фторопласту составл ет 5:1. Состав шихты также содержит (мас.%): ферромарганец 4,5-5,0; диоксид титана 10,0-12,0; полевой шпат 10,0-12,0; флюорит 3,0-5,0; остальное железный порошок, 1 табл. Ј. (Я

Description

Изобретение относитс  к сварочным материалам и может быть использовано в отрасл х народного хоз йства , где производитс  сварка или нап- лавка изделий различного назначени , в частности наплавка валков прокатного производства.

Целью изобретени   вл етс  повыше- .ние качества сварного соединени  за счет снижени  в металле шва остаточного содержани  азота, кислорода, водорода.

Введение в шихту оксида кальци  позвол ет снизить содержание азота в наплавленном металле, повысить содержание легирующих элементов,способствует стабилизации горени  дуги.

Наличие флюорита в составе шихты снижает температуру плавлени ,уменьшает содержание водорода, а также кислорода и азота в области дуги за счет снижени  парциальных давлений этих газов.

Введение фторопласта в состав шихты улучшает процесс шлакообразовани  и создани  газовой защиты сварочной ванны.

В услови х электрической дуги фторопласт диссоциирует с образованием атомарного углерода и газообраз0 СО ®

со

ьо.

ьэ

.

ного фтора, которые вступают во вторичные химические реакции.

Атомарный углерод активно взаимодействует с кислородом и оксидом кальци : ,

2С + 0 2СО;

ЗС + СаО

Образующийс  оксид углерода предупреждает окисление металла и способствует удалению азота, диффундирующего в пузырьки, образованные этим оксидом, и уносимого ими при кристаллизации металла.

Карбид кальци  способствует более полному удалению азота, образу  с ним в услови х электрической дуги цианамид кальци :

СаС + N

CaCN + С.

Давление азота и кислорода в атмосфере сварочной ванны также предупреждает их контакт и взаимодействие с металлом.

Св зывание азота в цианамид способствует снижению его парциального давлени , предупреждает тем самым образование нитридов металлов.

Все эти процессы обусловливают практически полное св зывание азота при достаточном количестве образующегос  карбида кальци  и обеспечивают ликвидацию негативного вли ни  азота при кристаллизации металла.

Цианамид кальци  уходит в шлак, который в дальнейшем может быть использован дл  нужд сельского хоз йства .

Часть углерода, образующегос  при разложении фторопласта, взаимодействует с кислородом, снижа  его содержание в шлаке:

2С + 0 iS 2СЮ; 2СО + 02 2СОг„ } С02 + С Г2СО.

Образовавшийс  при диссоциации фторопласта фтор в услови х дуги соедин етс  с водородом и углеродом:

Нг+ F2:2r2HF; С + Рг 2гСРф.

Фтористый водород, облада  небольшими размерами частиц с быстрой подвижностью и будучи в достаточно высокой концентрации, снижает парциаль

0

5

0

5

0

5

ное давление азота и кислорода в атмосфере сварочной ванны, также предупреждает их контакт и взаимодействие с металлом.

Ферромарганец предназначен дл  введени  марганца в металл шва.Легирование металла шва марганцем обеспечивает получение аустенитно-мартен- ситной матрицы, прочно удерживающей упрочн ющую фазу, а также хорошее раскисление металла, отсутствие пор и гор чих трещин.

Введение двуокиси титана улучшает технологические свойства,повышает стабильность горени  дуги и способствует хорошей отделимости шлаковой корки.

Конкретные составы шихты и результаты исследований приведены в таблице.

Компоненты шихты в определенных количествах перемалывают и тщательно перемешивают до получени  однородной смеси. Смесь закатывают в ленту из м гкого железа и в таком виде используют в сварочных работах.

Производилась сварка образцов из стали 3 размером 250x120x5 мм с применением проволоки, приготовленной с различными соотношени ми компонентов шихты, на следующих режимах: 1СВ 250А; и. 26В; Н 20 мм; Vсв 40 м/ч. Сварка велась открытой дугой в воздушной среде. Во всех опытах металл шва имел следующий химический состав, мас.%:

Марганец 0,5-0,7

Кремний 0,2-0,3

Углерод 0,15-0,25

Титан 0,05-0,15

Железо Остальное

Основными контрольными показател ми качества шва  вл лись твердость и ударна  в зкость металла шва и остаточное содержание в нем азота,кислорода и водорода.

Как показывают результаты иссле- дований, материал, наплавленный порошковой проволокой с указанным составом шихты, имеет более высокие механические свойства.

Использование указанного состава шихты позвол ет также уменьшить содержание водорода, кислорода и азота в сварном шве и улучшить процесс шлакообразовани  при сварке.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Состав шихты порошковой проволоки преимущественно дл  сварки открытой дугой малоуглеродистой и низколегированной сталей, содержащий ферромарганец , диоксид титана, полевой шпат, железный порошок, отличающийс  тем, что, с целью повыше- ни  качества сварного соединени  за счет снижени  в металле шва остаточного содержани  азота, кислорода, водорода, состав дополнительно содержит оксид кальци , флюорит, фторопласт при следующем соотношении ком- понентов, мас.%:

   е

   Ферромарганец 4,5-5,0 Диоксид титана 10,0-12,0 Полевой шпат 10,0-12,0 Оксид кальци  5,5-12,5 Флюорит3,0-5,0

   Фторопласт 1,1-2,5 Железный порошок Остальное причем соотношение содержани  оксида кальци  к фторопласту составл ет 5:1