SU617213A1 - Состав сварочного прутка - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к сварке серого чугуна, преимуществепно газовой сварке и пайкосварке на рабочих поверхност х базовых деталей стапков и машин.

Известен состав сварочного прутка дл  газовой сварки серого чугуна 1, содержащий следующие компоненты, вес. %:

Углерод

3-3,4

Кремний 3-3,6

Марганец 0,4-0,7

Никель 0,2-0,6

Титан 0,1-0,2 1-3,5

Медь Остальное

Железо

Известен также 2 чугунпый присадочный пруток марки ЭМЧ, содержащий следующие компоненты, вес. %:

Углерод3,5-4

Кремний4-5

Марганец0,7

Никель25-35

ЖелезоОстальное

Известные прутки обладают неудовлетворительпыми флюсующими свойствами, имеют низкую смачиваемость, что способствует возникновению деформаций завариваемой детали.

Наличие повыщенного содержани  кремни  в прутке приводит к образованию больщого количества неметаллических

включении силикатного типа, укрупнению графита, к образованию пористости.

Медь и пикель хот  и в меньщей степени , чем кремний, оказывают графитизирующее вли ние на наплавленный металл. Никель одновременно и упрочн ет металлическую матрицу в чугуне, но упрочнение металла незначительное.

С целью повыщени  флюсующих свойств прутка и новыщени  качества наплавленного металла состав дополнительно содержит цирконий и стронций при следующем соотиощении компоиентов в вес. %:

Углерод 3,8-4,2

Кремний1,2-2

Марганец0,2-0,6

Цирконий0,03-0,3

Стронций0,01-0,25

ЖелезоОстальное

Улучщение технологических свойств прутка и качества наплавленного металла обеспечиваетс  совместным вли нием циркони  и стронци .

Согласно теории активных зародыше графитизатором может быть элемент, активный по отнощению к газам или составл ющим чугуна, продукты взаимодействи  которого с газами или другими компонентами чугуна  вл ютс  активными зародыщами . К таким элементам относитс  циркопий . Облада  высоким химическим сродством к азоту, кислороду и сере, ок оказывает существенное вли ние на раскисление чугуна.

Введение циркони  в количестве 0,03- 0,3% снижает иористость наплавленного металла, уменьшает количество включений силикатного тина с одновременным увеличением количества включений типа двуокиси циркони , котора  хорошо смачиваетс  железом,  вл етс  центром графнтизации и способствует измельчению графитовых включений.

В то же врем  цирконий адсорбирует в значительном количестве водород, в результате чего образуетс  гидрид ZrHj. Адсорбиру  водород из жидкого расплава чугуна, цирконий тем самым устран ет вредные вли ни  водорода на процесс графитизации , поскольку водород  вл етс  сильным стабилизатором цементита.

Введение в чугунный пруток меньшего количества циркони  приводит к резкому повышению твердости наплавленного металла из-за недостаточной степени графитизации чугуна, что в свою очередь приводит к ухудшению обрабатываемости металла наплавки. Наблюдаетс  но вление пористости направленного металла и ухудшение смачиваемости из-за снижени  раскислительной способности и флюсуюш,их свойств прутка. При повышении содержани  циркони  дальнейшего улучшени  качества наплавленного металла не наблюдаетс  и поэтому экономически нецелесообразно вводить его свыше 0,3%.

Сильное раскисл ющее воздействие на чугун оказывает стронций в количестве 0,01-0,25, обладающий высокой химиче1 . Состав прутка, вес. %

Углерод

Кремний

Марганец

Цирконий

Стронций

Никель

Медь

Титан

Железо

2.Характеристика наплавки и прутка

Твердость напл. мет. (НВ) Плотность напл. металла Прочность напл. металла (кг/мм) Обрабатыв. напл. металла Цвет нанлавл. металла Жидкотекучесть прутка (MIM) Смачиваемость (краевой угол)

скои активностью по отношению к кислороду и сере. В то же врем  он способствует устранению свободного цементита и повышает степень дисперсности перлита, что в свою очередь приводит к повышению прочности наплавленного металла на 10- 15%.

При уменьшении содержани  стронци  в прутке ухудшаетс  раскисл юща  способность прутка, в результате чего по вл етс  пористость в наплавленном металле.

При введении же в пруток стронци  в большем количестве он способствует укрупнению графитовых включений и образованию ферритной составл ющей в структуре наплавки, что нежелательно, так как многие заваренные поверхности деталей проход т впоследствии поверхностную закалку , и в этом случае возможно возникновение зон с пониженной твердостью.

Совместное введение в пруток циркони  и стронци  в оптимальных количествах позвол ет получить сварочный пруток с необходимыми технологическими свойствами.

Высокие флюсующие свойства и жидкотекучесть прутка позвол ют вести процесс заварки без расплавлени  металла детали с обеспечением достаточной прочности сцеплени  металла наплавки и детали, что значительно расщир ет область использовани  предложенного прутка.

Паплавленный металл, благодар  хорошим раскислительным свойствам прутка, получаетс  плотным, без пор и шлаковых включений. Его металлическа  основа представл ет собой мелкодисперсный сорЬитообразный перлит. Графитовые включени  - изолированные и укороченные. Это способствует повышению механических

свойств наплавки. Наплавленный металл имеет твердость 19-220 ед. НВ и хорошо обрабатываетс  режущим инструментом. Цвет наплавки идентичен цвету чугуна.

Дл  получени  чугунного прутка изготовлены п ть составов, которые выплавл ютс  в индукционной печи в кислом тигле. Отливка сварочных чугунных прутков производитс  в нросушенный графитовый кокиль .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР N° 339366, кл. В 23К 35/30, 1971.

2.«Справочник по чугунному литью 1960, с. 732, присадка марки ЭМЧ.