SU1648702A1 - Сварочный электрод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке, в частности к сварочным материалам, примен емым дл  сварки изделий из биметаллического проката. Цель изобретени  - снижение содержани  углерода в наплавленном металле при выполнении переходных слоев от нержавеющего сло  к углеродистому при сварке двухслойной стали с сохранением высокого уровн  механических свойств. В качестве электродного стержн  используетс  проволока из электротехнической стали диаметром 3 мм. содержаща  в каждом состо нии до 0,035% углерода. Состав покрыти  содержит, мас.%: плавиковый шпат 13-16, циркониевь йхонцентрат8-10,кремний-марганец-ал гсь .иний-циркон ийти- тановую лигатуру 8-12, двуокись титана 6-Ю, соду кальцинированную 0,8-1,0, фтористый алюминий 3-5, слюду мусковит 1,8-2,5 и мрамор. Коэффициент массы покрыти  составл ет 35- 40-% 4 табл

Description

Изобретение относитс  к сварочному производству, а именно к электродным сварочным материалам, примен емым дл  выполнени  переходного сло  при сварке двухслойных сталей от нержавеющего сло  к углеродистому.

Цель изобретени  - снижение содержани  углерода в наплавленном металле при выполнении переходных слоев от нержавеющего сло  к углеродистому при сварке двухслойной стали с сохранением высокого уровн  механических свойств.

В качестве электродного стержн  при изготовлении электродов примен ют проволоку из электротехнической стали марки 20895 диаметром 3 мм, содержащую в исходном состо нии до 0,035% углерода. Химический состав материала стержн  приведен в табл. 1.

В качестве св зующего при изготовле- t нии электродов используют натриевое жидкое стекло в количестве 25-30% к массе сухой шихты.

Сварочный электрод, стержень которого выполнен из электротехнической стали, а компоненты покрыти  вз ты в указанных количествах , позвол ет получить наплавленный металл, содержащий минимально возможное количество углерода, что дает возможность выполн ть сварку двухслойных сталей от плакирующего сло  к углеродистому.

Плавиковый шпат содержитс  в составе покрыти  в количестве 13-16% и служит дл  снижени  в зкости и повышений активности шлака. При содержании плавикового шпата более 16% ухудшаетс  формирование шва, снижаетс  стабильность горени  дуги. Нижний предел содержани  плавикового шпата 13% обусловлен недопустимым увеличением температуры плавлени  покрыти  и скорости затвердевани  шлака, что затрудн ет окончание сварки.

О 4 00

VJ о ю

Циркониевый концентрат содержитс  в покрытии в количестве 8-10% и служит дл  получени  шлака с коэффициентом линейного расширени , значительно отличающимс  от коэффициента линейного расширени  ме- талла, что облегчает удаление шлаковой корки , служит дл  измельчени  структуры шва. При содержании циркониевого концентрата в количестве более 10% нарушаетс  основность шлака, вследствие чего получает разви- тие кремневосстановительный процесс, что приводит к уменьшению пластичности и ударной в зкости металла шва вследствие засорени  его неметаллическими включени ми , ухудшаетс  формирование шва.

Кремний-марганец-ал юминий-цирко- нийтитанова  лигатура содержитс  в составе покрыти  в количестве 8-12%. Использование комплексных раскислителей приводит к снижению неметаллических включений и быстрому переходу их в шлаковую фазу, что обеспечивает высокое качество шва. Улучшаютс  сварочно-гигиенические свойства электродов,

Двуокись титана вводитс  в качестве шлакообразующего, улучшающего пластические свойства обмазочной массы, облегчающего удаление шлаковой корки. Двуокись титана содержитс  в покрытии в количестве 6-10%. При содержании двуокиси титана ме- нее 6% не обеспечиваетс  требуема  степень раскислени  и формировани  наплавленного металла. При содержании двуокиси титана до 10% в сочетании с пластификаторами - содой кальцинированной и слюдой мусковит обес- печиваютс  высока  пластичность обмазочной массы и высокий уровень раскислени  наплавленного металла.

Кальцинированна  сода содержитс  в электродном покрытии в количестве 0,8-1,0% и служит совместно с мрамором, плавиковым шпатом, двуокисью титана, слюдой дл  обеспечени  газовой .защиты пластических свойств электродного покрыти , При содер- жании кальцинированной соды менее 0,8% не обеспечиваютс  требуемые пластичность и прочность электродного покрыти , в результате чего в наплавленном металле увеличиваетс  количество шлаковых включений. При содержании соды более 1,0% осложн етс  процесс сушки и прокалки электродов,

Фтористый алюминий примен етс  в составе покрыти  в количестве 3-5% и служит дл  создани  защитной газовой среды в зоне плавлени . Защитные действи  про вл ютс  в снижении парциального давлени  водорода путем св зывани  его в нерастворимое в металле соединение - фтористый водород. Фтористый алюминий также примен етс  в

качестве шлакообразующего, положительно вли ющего на формирование шва.

При содержании фтористого алюмини  менее 3% увеличиваетс  пористость наплавленного металла. При содержании фтористого алюмини  более 5% нарушаетс  стабильность горени  дуги.

Слюда мусковит содержитс  в составе покрыти  в количестве 1,8-2,5% и служит дл  улучшени  опрессовочных свойств покрыти , повышает устойчивость горени  дуги, образует шлак. Введение слюды в количестве менее 1,8% не обеспечивает достижени  положительного эффекта. При содержании более 2,5% отмечаютс  дестабилизаци  горени  дуги, увеличение пористости наплавленного металла.

Кремний-марганец-ал юминий-цирко- нийтитанова  лигатура примен етс  в виде лигатуры Л-6К, ТУ 48-051-5-80.

В услови х ПО Азовмаш изготовлены и испытаны сварочные электроды jЈ 3 мм, составы покрыти  которых приведены в та б л, 2.

Дл  определени  механических свойств металла шва выполн ют стыковое сварное соединение двух пласти из стали ВСт.Зсп, ГОСТ 380-71, черт. 8, вариант Б по ГОСТ 9466-75. Сварка пластин производитс  в нижнем положении на посто нном токе обратной пол рности. Сварка осуществл етс  электродами ф 3 мм при силе тока 90-120 А,

Дл  проверки химического состава наплавленного металла выполн ют восьми- слойную наплавку на пластине из стали ВСт, Зсп, размером 120x80x20. В табл. 3 привод тс  данные, полученные при испытании электродов с диаметром стержн  3 мм.

Рентгено-структурным анализом образование карбидов при выполнении сварочного соединени  электродами составов 3-5 не обнаружено.

Из табл. 3 видно, что сварочные электроды позвол ют получить наплавленный металл с низким содержанием углерода при сохранении достаточно высокого уровн  механических свойств дл  сварки изделий из биметаллического проката.

Дл  определени  вли ни  коэффициента массы покрыти  изготовл ют электроды с составом 4 (табл. 2), с коэффициентом массы покрыти  30,35,38,40,45%. Механические свойства металла шва и химический состав наплавленного металла определ ютс  в соответствии с требовани ми ГОСТ 9466-75.

В табл. 4 привод тс  данные, полученные при испытании электродов.

Из табл. 4 видно, что наилучшие характеристики наплавленного металла обеспечиваютс  при коэффициенте массы покрыти , равном 35-40%.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Сварочный электрод , состо щий из стержн , выполненного из стальной проволоки и покрыти , содержащего мрамор, плавиковый шпат, циркониевый концентрат, кремний-, марганец-, алюминий-, цирконий- титановую лигатуру, двуокись титана, кальцинированную соду, отличающийс  тем, что, с целью снижени  содержани  углерода в наплавленном металле при выполнении переходных слоев от нержавеющего сло  к углеродистому при сварке двухслойной стали с сохранением высокого уровн  механических свойств,стержень выполнен

   из электротехнической стали, а состав покрыти  дополнитепьно содержит фтористый алюминий и слюду мусковит при следующем соотношении компонентов, мас.%: Плавиковый шпат13-16

   Циркониевый концентрат8-10

   Кремний-, марганец-, алюминий- цирконийтитанова  лигатура8-12

   Двуокись титана6-10

   Кальцинированна  сода ,0,8-1,0

   Фтористый алюминий3-5

   Слюда мусковит1,8-2,5

   МраморОстальное,

   Причем коэффициент массы покрыти  составл ет 35-40%,

   Таблица 1

   Та блица 2

   Таблица 3

   Продолжение табл 3

   Таблица 4