SU812485A1

SU812485A1 - Electrode coating composition

Info

Publication number: SU812485A1
Application number: SU792789776A
Authority: SU
Inventors: Рудольф Леонидович Лауфер; Анатолий Алексеевич Сыроваткин; Александр Львович Черкасский; Владимир Александрович Бардин
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут По Монтажным И Специаль-Ным Строительным Работам
Priority date: 1979-05-29
Filing date: 1979-05-29
Publication date: 1981-03-15

Description

1one

Изобретение относитс к сварке, в частности к сварочным материалам, а именно к электродным покрыти м дл ручной электро дуговой сварки металлоконструкций из углеродистых и низколегированных конструкционных сталей.The invention relates to welding, in particular to welding materials, namely, electrode coatings for manual arc welding of metal structures from carbon and low-alloy structural steels.

В сварочном производстве известны рутиловые электроды с покрытием, в состав которого входит одним из основных компонентов слюд ной мусковитовый концентрат, например, покрытие 1 следующего состава , вес. 7о.In welding, rutile electrodes with a coating are known that include one of the main components of mica muscovite concentrate, for example, coating 1 of the following composition, wt. 7o

Рутил35-45Rutile35-45

Мрамор8-13Marble8-13

Ферромарганец12-15Ferromanganese12-15

Целлюлоза2Cellulose2

Полевой шпатFeldspar

(или нефелин)2-5(or nepheline) 2-5

Слюда мусковит20-25Muscovite mica20-25

Сварочные электроды с покрытием приведенного состава обладают хорошими сварочно-технологическими свойствами, технологичны в изготовлении, однако чувствительны к удлинению дуги и, кроме того, в срставе покрыти содержитс в значительных количествах дорогой и дефицитный материал - мусковит.Welding electrodes with a coating of the above composition have good welding and technological properties, are processable to manufacture, however, they are sensitive to arc lengthening and, in addition, the expensive and scarce material, muscovite, is contained in significant amounts of the coating.

Наиболее близким из этой группы покры тий к предложенному вл етс электродное покрытие 2, содержащее следующие компоненты , вес. %:The closest of this group of coatings to the proposed is electrode coating 2, containing the following components, weight. %:

Рутил43-50Rutile43-50

Магнезит,13-15Magnesite, 13-15

Ферромарганец12-13,5Ferromanganese12-13,5

Железный порошок15,5Iron powder15.5

ГематитО-4Hematite-4

Целлюлоза2Cellulose2

Слюда - мусковит7-12Mica - Muscovite 7-12

Нар ду с высокими сварочно-технологи0 ческими свойствами электродов с покрытием приведенного состава (стабильным горением дуги, незначительным разбрызгиванием и хорошим формированием шва) эти электроды имеют р д недостатков, а именно склонность к пористости даже при кратко временном удлинении дуги и при сварке на плотност х тока выше 17,5 А/мм (220 А дл электрода диаметром 4 мм). Кроме того , в составе покрыти содержитс слюда - мусковит, вл юща с дорогим и дефицитным материалом.Along with the high welding-technological properties of electrodes with a coating of a reduced composition (stable arc burning, slight spattering and good weld formation), these electrodes have a number of disadvantages, namely, the tendency to porosity even with briefly elongated arc and when welding at densities current above 17.5 A / mm (220 A for an electrode with a diameter of 4 mm). In addition, the composition of the coating contains mica - muscovite, which is an expensive and scarce material.

Цель данного изобретени - создание электродного покрыти рутилового типа, которое при сохранении высоких сварочнотехнологических свойств, позвол ло бы устранить пористость при сварке на длинной дуге и при сварке на форсированных режимах , .а также не содержало бы в своем составе дифицитных компонентов. Дл достижени указанной цели электродное покрытие, в состав которого входит рутил, карбонат металла,, ферромарганец, железный порошок и целлюлоза дополнительно содержит лепидолитовый концентрат при следующем соотношении компонентов, вес /оКарбонат металла5- 15 Ферромарганец10-15 Железный порошок10-120 Целлюлоза1-3 Лепидолитовый концентрат 10-25 РутилОстальное В качестве карбоната состав покрыти может содержать магнезит или кальцит, или сидерит. Допускаетс частична замена дефицитного и дорогосто щего рутила на каолин , в количестве 5-14 вес.%, причем соотношение каолина к рутилу в этом случае должно быть вз то в пределах 0,1 -10,5. Лепидолитовый концентрат, химическа формула которого KZiAl ЗцО ()j в отличие от принадлежащего к подгруппе алюминиевых слюд мусковита, относитс к подгруппе литиевых слюд и содержит помимо общих дл них окислов кремни , алюмини , железа, магни и кали окислы кальци , натри и лити . Причем общее содержание в нем окислов щелочноземельных металлов составл ет 19,75% против 11,8% у мусковита. Кроме того, лепидолит содержит в своем составе 8,7% фтора, отсутствующего в мусковите, что в значительной мере снижает чувствительность покрыти к пористости при кратковременном удлинении дуги. Высокое, содержание щелочноземельных металлов увеличивает стабильность горени дуги электродов с таким покрытием и способствует укреплению капель электродного металла, что дает возможность вести процесс сварки на токах плотностью до 22,5 А/мм (280 А дл электрода диаметром. 4 мм) без опасности образовани пор. Литий, содержание которого в лепидолите составл ет 2,7% оказывает модифицирующее воздействие на наплавленный металл и улучшает свойства щлака, что дает возможность частичной замены дефицитного щлакообразующего - рутила на каолин. На стандартном оборудовании и по прин той технологии были изготовлены п ть вариантов электродов с предлагаемым покрытием . Состав покрытий приведен в таблице .The purpose of this invention is to create a rutile-type electrode coating, which, while maintaining high welding and technological properties, would eliminate the porosity when welding on a long arc and when welding on forced modes, as well as would not contain deficient components. To achieve this goal, the electrode coating, which includes rutile, metal carbonate, ferromanganese, iron powder and cellulose, also contains lepidolite concentrate in the following ratio of components, weight / oCarbonate metal5-15 Ferromanganese 10-15 Iron powder 10-120 Cellulose1-3 Lepidolite concentrate 10-25 Rutile Other As a carbonate, the coating composition may contain magnesite or calcite, or siderite. Partial replacement of scarce and expensive rutile with kaolin is allowed, in an amount of 5-14 wt.%, And the ratio of kaolin to rutile in this case should be taken in the range of 0.1-10.5. Lepidolite concentrate, the chemical formula of which KZiAl ЗЦО () j, unlike that belonging to the subgroup of aluminum micas, muscovite, belongs to the subgroup of lithium micas and contains, in addition to their oxides of silicon, aluminum, iron, magnesium and potassium, oxides of calcium, sodium and lithium. Moreover, the total content of alkaline earth metal oxides in it is 19.75% against 11.8% for muscovite. In addition, lepidolite contains in its composition 8.7% of fluorine, which is absent in muscovite, which significantly reduces the sensitivity of the coating to porosity during short-term arc elongation. The high alkaline earth metal content increases the arc stability of electrodes with such a coating and contributes to the strengthening of electrode metal droplets, which makes it possible to carry out the welding process on currents of density up to 22.5 A / mm (280 A for an electrode with a diameter of 4 mm) without the danger of pore formation . Lithium, the content of which in lepidolite is 2.7%, has a modifying effect on the weld metal and improves the properties of the slag, which makes it possible to partially replace the deficient slag-forming rutile with kaolin. On standard equipment and according to the adopted technology, five versions of electrodes with the proposed coating were made. The composition of the coatings is given in the table.

5050

РутилRutile

При нанесении покрыти указанного состава на электродные стержни в качестве св зующего примен ли калиево-натриевое или натриево-калиевое жидкое стекло в количестве 20--30% к весу сухой шихты. При опрессовке экспериментальных партий отмечалось положительное вли ние добавок ле35When coating this composition onto the electrode rods, potassium-sodium or sodium-potassium water glass was used as a binder in an amount of 20-30% by weight of the dry mixture. When molding the experimental batches, a positive effect of additives was noted.

4040

37 3037 30

пидолитового концентрата в составе покрытий на технологичность изготовлени элект .дов.pidolitovogo concentrate in the composition of the coatings on the manufacturability of elect.

Испытани показали, что электроды обладают хорошими сварочно-технологическими свойствами, в шве отсутствуют поры и другие несплощности. Предел прочностиTests have shown that the electrodes have good welding and technological properties, there are no pores in the seam and other inconsistencies. Tensile strength

наплавленного металла экспериментальных партий составл л 47,3-50,5 кгс/мм, относительное удлинение ,6%, ударна в зкость 10,6-14 кгс-м/см, т. е. все партии соответствовали требовани м, предъ вл емым к наплавленному металлу электродов типа Э4б. Таким образом, введение в состав покрыти лепидолитового концентрата , а также частична замена рутила каолином позвол ет сохранить высокое качество наплавленного металла, в том числе при сварке на удлиненной дуге, обеспечить высокую пластичность обмазочной массы, превышающую при прочих равных услови х пластичность, получаемую при введении в состав покрыти мусковита.The deposited metal of the experimental batches was 47.3–50.5 kgf / mm, relative elongation, 6%, impact strength 10.6–14 kgf-m / cm, i.e., all batches met the requirements imposed by to the weld metal of electrodes of type E4b. Thus, the introduction of lepidolite concentrate into the coating composition, as well as the partial replacement of rutile with kaolin, allows to maintain the high quality of the deposited metal, including when welding on an elongated arc, to ensure high plasticity of the coating mass, exceeding all other conditions the same in the composition of muscovite.

В то .же врем введение лепидолитового концетрата и каолина позвол ет снизить содержание в покрытии дефицитных компонентов и понизить стоимость покрыти .At the same time, the introduction of lepidolite concentrate and kaolin reduces the content of scarce components in the coating and reduces the cost of coating.

Claims

1. The composition of the electrode coating, mainly for welding carbon and low alloy steels, containing rutile, metal carbonate, ferromanganese, cellulose and iron powder, characterized in that, in order to reduce the tendency of the metal of the seam to form pores in the weld metal and improve the welding and technological properties electrodes, it additionally contains lepidolite concentrate, with the following ratio of components, weight. %:

Carbonate metal5-15.

Ferromanganese 10-15

Iron Dough 10-20

Cellulose 1-3

Lepidolite concentrate 10-25 Rutile Others

2. A composition according to claim 1, characterized in that as the metal carbonate it contains

component selected from the group: magnesite, calcite and siderite.

3. The composition according to claim 1, characterized in that it contains kaolin in an amount of 5-14 wt.

Sources of information taken into account in the examination 1. USSR author's certificate

№ 4Х) 4592, cl. At 23 K 35/365, 04/30/71.

2. USSR author's certificate number 168816, cl. In 23 K 35/365, 19.06.62 (prototype).