UA127233C2 - Спосіб електродугового наплавлення чавуну - Google Patents
Спосіб електродугового наплавлення чавуну Download PDFInfo
- Publication number
- UA127233C2 UA127233C2 UAA202008401A UAA202008401A UA127233C2 UA 127233 C2 UA127233 C2 UA 127233C2 UA A202008401 A UAA202008401 A UA A202008401A UA A202008401 A UAA202008401 A UA A202008401A UA 127233 C2 UA127233 C2 UA 127233C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- surfacing
- cast iron
- speed
- welding
- nickel
- Prior art date
Links
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 14
- 238000002844 melting Methods 0.000 title 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 title 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 32
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 15
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 11
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 15
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 15
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 11
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 12
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 12
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 4
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 4
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004061 bleaching Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009851 ferrous metallurgy Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 210000003739 neck Anatomy 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Винахід належить до галузі електродугового наплавлення. Високошвидкісне наплавлення чавуну здійснюють хромонікелевим зварювальним дротом Св06Х19Н9Т з таким складом, мас. %: вуглець - до 0,08, кремній - 0,4-1,0, марганець - 1,0-2,0, хром - 18-20, нікель - 8-10 і титан - 0,5-1,0, при низькій потужності дуги, величину якої встановлюють залежно від швидкості наплавлення відповідно до виразу: qИ=(0,50-0,55)·106VH, Вт, де qИ - потужність дуги, Вт, VH - швидкість наплавлення, м/с. Винахід забезпечує якісне формування наплавленого металу, підвищення тріщиностійкості та зносостійкості деталей з чавуну.
Description
Винахід належить до галузі електродугового наплавлення. Високошвидкісне наплавлення чавуну здійснюють хромонікелевим зварювальним дротом СвОбХ19НОТ з таким складом, мас. до: вуглець - до 0,08, кремній - 0,4-1,0, марганець - 1,0-2,0, хром - 18-20, нікель - 8-10 і титан - 0,5-1,0, при низькій потужності дуги, величину якої встановлюють залежно від швидкості наплавлення відповідно до виразу: ди-(0,50-0,55)-105Мн, Вт, де ди - потужність дуги, Вт, Мн - швидкість наплавлення, м/с.
Винахід забезпечує якісне формування наплавленого металу, підвищення тріщиностійкості та зносостійкості деталей з чавуну.
Винахід належить до галузі електродугового наплавлення і може бути використаний при виготовленні і зміцненні деталей прокатного обладнання в чорній металургії і важкому машинобудуванні.
Деталі прокатного обладнання, на які у процесі експлуатації діє значний питомий тиск, для підвищення зносостійкості виготовляються із чавуну, який до наступного часу не наплавляється внаслідок виникнення кристалізаційних і холодних тріщин і поломок валків.
Більшість існуючих способів запобігання виникнення кристалізаційних і холодних тріщин при електродуговому наплавленні чавуну засновано на підвищенні погонної енергії і не забезпечує відсутності тріщин і підвищення зносостійкості наплавлених деталей.
Відомий спосіб електродугового наплавлення чавуну (1), при якому для запобігання виникнення кристалізаційних і холодних тріщин наплавлення здійснюють на підвищеній погонній енергії.
Однак при цьому не забезпечується відсутність кристалізаційних і холодних тріщин тому, що швидкість кристалізації знижується, внаслідок чого зростає розмір зерен і зменшується тріщиностійкість наплавленого металу.
Відомий взятий за найближчий аналог спосіб електродугового наплавлення чавуну (21, при якому для запобігання виникнення кристалізаційних і холодних тріщин виконують попередній і співпадаючий нагрів і термічну обробку після наплавлення.
Однак при цьому важко забезпечити відсутність кристалізаційних і холодних тріщин при наплавленні чавуну, у якому кількість вуглецю більше 2,16 95, і підвищення зносостійкості наплавлених деталей. Тому деталі із чавуну не наплавляються.
В основу винаходу поставлено задачу розробити спосіб електродугового наплавлення чавуну, у якому використання нових умов здійснення дій дозволить забезпечити процес відновлення, відсутність виникнення кристалізаційних і холодних тріщин і підвищення зносостійкості наплавлених деталей.
Поставлена задача вирішується за рахунок того, що при електродуговому наплавленні чавуну з попереднім і співпадаючим підігрівом і термічною обробкою після наплавлення відповідно винаходу високошвидкісне наплавлення здійснюють хромонікелевим зварювальним дротом СвОбХ19НОТ з таким складом, мас. 905: вуглець до 0,08, кремній 0,4-1,0, марганець 1,0- 2,0, хром 18-20, нікель 8-10 і титану 0,5-1,0, при низькій ефективній потужності дуги, величину якої встановлюють у залежності від швидкості наплавлення відповідно до виразу: ди-(0,50-0,55)-106Ун, Вт, де ди - ефективна потужність дуги, Вт;
Мн - швидкість наплавлення, м/с.
Зниження ефективної потужності дуги в пропонованому співвідношенні забезпечує зменшення тепловкладення в чавун, проплавлення, долі участі основного металу в наплавленому, зварювальні напруги, здрібнення мікроструктури, підвищення тріщиностійкості та зносостійкості наплавленого металу. Тріщини виникають, коли зварювальні напруги стають більше межі міцності. Наплавлення виконується низьковуглецевим дротом, який містить 0,06- 0,08 мас. 95 вуглецю. Зменшення кількості вуглецю в наплавленому металі приводить до підвищення тріщиностійкості за рахунок дифузії вуглецю з зони термічного впливу і відсутності відбілювання чавуну. Особливе значення має нікель у наплавленому металі, який підвищує пластичність і тріщиностійкість. Хром у складі дроту підвищує зносостійкість, титан модифікує наплавлений метал і підвищує тріщиностійкість. При високошвидкісному наплавленні на низькій ефективній потужності дуги зменшується тепловкладення і зварювальні напруги, здрібнюється мікроструктура, що забезпечує підвищення тріщиностійкості. Швидкість кристалізації пропорційна швидкості наплавлення, тому при високошвидкісному наплавленні зростає кількість центрів кристалізації і здрібнюється мікроструктура. При зменшенні зварювальних напруг одночасно знижується тиск, що приводить до розриву міжатомного тиску стиснення, і підвищується електромагнітний тиск зближення атомів на міжатомну відстань. Природа міжатомного зв'язку електромагнітна, тому при здрібненні мікроструктури зменшується міжатомна відстань і збільшуються електромагнітний міжатомний тиск стиснення. Одночасне використання дроту з підвищеним складом нікелю, який підвищує пластичність, (і високошвидкісного наплавлення при низькій потужності дуги, яке зменшує тепловкладення і зварювальні напруги, здрібнює мікроструктуру, зменшує міжатомну відстань та підвищує електромагнітний тиск міжатомного стиснення, забезпечує підвищення тріщиностійкості та зносостійкості наплавлених деталей з чавуну.
Всі існуючи способи електродугового наплавлення чавуну засновані на підвищенні погонної енергії.
Пропонований винахід заснований на ефективному способі впливу на пластичність металу зварювальної ванни за рахунок використання хромонікелевого дроту, одночасного зниження тепловкладення і зварювальних напруг, зростання швидкості кристалізації і здрібнювання структури за рахунок зниження ефективної потужності дуги.
Отже, даний спосіб виявляє свої особливості - одночасного підвищення пластичності металу зварювальної ванни, зниження зварювальних напруг і здрібнювання мікроструктури тільки за певних умов, а саме при тому, що високошвидкісне наплавлення здійснюють хромонікелевим зварювальним дротом СвобХ19НОТ з таким складом, мас. 9о: вуглець до 0,08, кремній 0,4-1,0, марганець 1,0-2,0, хром 18-20, нікель 8-10 і титан 0,5-1,0, при низькій ефективній потужності дуги, величину якої встановлюють у залежності від швидкості наплавлення відповідно до виразу: ди-(0,50-0,55)-106Ун, Вт, де ди - ефективна потужність дуги, Вт,
Мн - швидкість наплавлення, м/с.
Виходить, ці умови є суттєвим. А наплавлення хромонікелевим зварювальним дротом і зниження ефективної потужності дуги в заявленій закономірності від швидкості наплавлення забезпечує виникнення нового ефекту впливу на пластичність металу зварювальної ванни, зменшення зварювальних напруг, здрібнювання мікроструктури, підвищення тріщиностійкості та зносостійкості наплавлених деталей з чавуну.
При ефективній потужності дуги менше 0,50-105Ун Вт зменшується тепловкладення в зварювальну ванну, зменшується глибина опроплавлення і порушується формування наплавленого валика, в якому утворюються підрізи, які є концентраторами напруги, що приводить до утворення тріщин. Тому знижується тріщиностійкість і зносостійкість наплавлених деталей з чавуну.
При ефективній потужності дуги більше 0,55.105Ун Вт зростають глибина проплавлення, доля участі основного металу в наплавленому, тепловкладення, зварювальні напруги, час перебування ванни в рідкому стані, розмір зерна, що приводять к виникненню тріщин при наплавленні чавуну.
Спосіб електродугового наплавлення чавуну здійснюється в такий спосіб. Деталь із чавуну
Зо закріплюється на установці. Відповідно до величини швидкості наплавлення регулюють ефективну потужність дуги. Електрод закорочують на деталь, яку наплавляють, починають процес високошвидкісного наплавлення хромонікелевим зварювальним дротом СвобХ19НОТ з таким складом, мас. 90: вуглець до 0,08, кремній 0,4-1,0, марганець 1,0-2,0, хром 18-20, нікель 8- 10 ї титан 0,5-1,0 при низькій ефективній потужності дуги, величину якої встановлюють у залежності від швидкості наплавлення відповідно до виразу: ди-(0,50-0,55)-106Ун, Вт, де ди - ефективна потужність дуги, Вт,
Мн - швидкість наплавлення, м/с.
Приклад.
Вироблялося автоматичне електродугове наплавлення шийок робочих валків із чавуну.
Наплавлення здійснювалося хромонікелевим дротом СвОобХ19НОТ діаметром 2,0 мм в аргоні.
Як джерело живлення використовували випрямляч ВДУ 1004. Автоматичне наплавлення відбувалося на різній ефективній потужності дуги, напруга на дузі 28 В. Результати проведених досліджень впливу ефективної потужності дуги на якість формування зварних швів, тріщиностійкість і зносостійкість наплавлених деталей з чавуну представлено в таблиці.
Таблиця металу, тис. тонн ММ
Відомий
Пропонований.д//////77777711Ї111111111111111111Ї11111111111111111Ї11
ЕфективнапотужністьдуИ: ОЇ 77777711 дито,45-106уУн,я4508ВТ 7 |77777711500 | 77717607 1111120
В результаті проведених досліджень встановлено, що електродугове високошвидкісне наплавлення при низькій ефективній потужності дуги, величину якої встановлюють у залежності від швидкості наплавлення відповідно до виразу: ди-(0,50-0,55)-106Мн, Вт, є оптимальним. Використання пропонованого способу в порівнянні з існуючими забезпечує за рахунок зниження ефективної потужності дуги наплавлення наступні переваги: - зменшення тепловкладення і зварювальних напруг, рівновагу сил, які діють на рідкий метал зварювальної ванни, зростання швидкості кристалізації рідкого металу зварювальної ванни, зменшення часу перебування металу у рідкому стані та здрібнювання мікроструктури; - зменшення глибини проплавлення і долі участі основного металу в наплавленому, що підвищує тріщиностійкість та зносостійкість наплавлених деталей з чавуну; - підвищення пластичності за рахунок використання хромонікелевого зварювального дроту і високошвидкісного наплавлення, що здрібнює мікроструктуру, знижує міжатомну відстань і збільшує електромагнітний тиск стиснення електронів; - підвищення тріщиностійкості, зносостійкості і працездатності наплавлених деталей з чавуну.
Упровадження пропонованого способу електродугового наплавлення при відновленні і зміцненні деталей прокатних станів із чавуну дозволяє забезпечити якісне формування наплавленого металу, підвищення тріщиностійкості та зносостійкості деталей з чавуну.
Джерела інформації: 1. Прохоров Н.Н. Физические процессьі в металле при сварке / Н.Н. Прохоров. -Т.1І. -М.:
Металлургия, 1976. - 600 с. 2. Технология, материаль), оборудование / И.А. Рябцев, И.А. Кондратьев, Е.Ф.
Переплетчиков, Ю.М. Кусков. - Киев, ИЗС им. Е.О. Патона НАНУ, 2015. - 402 с.
Claims (1)
- ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Спосіб електродугового наплавлення чавуну з попереднім і співпадаючим підігрівами і термічною обробкою після наплавлення, який відрізняється тим, що високошвидкісне наплавлення здійснюють хромонікелевим зварювальним дротом СвобХ19НОТ з таким складом,мас. 9: вуглець - до 0,08, кремній - 0,4-1,0, марганець - 1,0-2,0, хром - 18-20, нікель - 8-10 і титан - 0,5-1,0, при низькій ефективній потужності дуги, величину якої встановлюють залежно від швидкості наплавлення відповідно до виразу: Дди-(0,50-0,55)-106 У», Вт, де ди - ефективна потужність дуги, Вт, Мн - швидкість наплавлення, м/с.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA202008401A UA127233C2 (uk) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | Спосіб електродугового наплавлення чавуну |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| UAA202008401A UA127233C2 (uk) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | Спосіб електродугового наплавлення чавуну |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| UA127233C2 true UA127233C2 (uk) | 2023-06-14 |
Family
ID=88700508
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| UAA202008401A UA127233C2 (uk) | 2020-12-28 | 2020-12-28 | Спосіб електродугового наплавлення чавуну |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| UA (1) | UA127233C2 (uk) |
-
2020
- 2020-12-28 UA UAA202008401A patent/UA127233C2/uk unknown
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP7348310B2 (ja) | 高強度鉄筋及びその製造方法 | |
| CN103589969B (zh) | 一种调质高强度q890d特厚钢板的生产方法 | |
| CN101596584B (zh) | 沉没辊或稳定辊的离心复合制造方法 | |
| CN103556077B (zh) | 一种调质高强度q690d特厚钢板的生产方法 | |
| CN103555910B (zh) | 一种调质高强度q550f特厚钢板的生产方法 | |
| CN103556081A (zh) | 一种高强高韧耐磨挖掘机斗齿用钢及其制造方法 | |
| CN103540865B (zh) | 一种调质高强度q620d特厚钢板的生产方法 | |
| CN106591631A (zh) | 一种激光制造与再制造结晶器铜板的功能层合金材料 | |
| CN110625294A (zh) | 一种低成本工程机械用700MPa高强气保焊丝及其制造方法 | |
| CN103555911B (zh) | 一种调质高强度q890e特厚钢板的生产方法 | |
| UA127233C2 (uk) | Спосіб електродугового наплавлення чавуну | |
| CN112626423A (zh) | 一种提高稀土高强钢焊接性能的生产工艺 | |
| CN106399839A (zh) | 一种大厚度高强高韧性nm400钢板及生产方法 | |
| CN103556078B (zh) | 一种调质高强度q550d特厚钢板的生产方法 | |
| CN103556075B (zh) | 一种调质高强度q500d特厚钢板的生产方法 | |
| CN114231826B (zh) | 一种Q420qE桥梁结构钢板的生产方法 | |
| JP2007138203A (ja) | 溶接性に優れた高張力厚鋼板およびその製造方法 | |
| CN110306110A (zh) | 一种厚度在60~80mm的HB500级易焊接耐磨钢及生产方法 | |
| AU2020455074B2 (en) | 800 MPa construction machinery medium-manganese medium-thickness steel and manufacturing method therefor | |
| JP2580186B2 (ja) | プラスチック射出成形用金型材料 | |
| CN114480976A (zh) | 一种高温轧制Q420qE桥梁结构钢板及其生产方法 | |
| JP2004218081A (ja) | 高張力鋼板の製造方法 | |
| CN103556061B (zh) | 一种调质高强度q690e特厚钢板的生产方法 | |
| CN1187466C (zh) | 耐磨合金钢切割圈制造工艺 | |
| CN111286673A (zh) | 一种抗拉强度≥320MPa的高成形性含硼钢及生产方法 |