Состав порошковой проволоки для сварки меди с медью и меди со сталью
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
ONl
РЕСПУВ ЛИК (1% ()1) (511 В 23 К 35/368
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ГЮ ДЕЛ М ИЗОБРЕТЕНИ И ОТКРЫТИ (21) 3456321/25-27 (22) 23.06.82 (46) 07.10.83. Бюл. N 37 (72) В.М.Карпенко, А.Г.Гринь, Ю.Д.Дорофеев и В.Т.Катренко (71) Краматорский индустриальный институт (53) 621 791 042.3(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Н 490608, кл. В 23 К 35/36, 1975.
2. Авторское свидетельство СССР
N 941119, кл. В 23 K 35/368, 04.12.80 (прототип). (54)(57) СОСТАВ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ
ДЛЯ СВАРКИ МЕДИ С МЕДЬЮ И МЕДИ СО
СТАЛЬЮ, состоящий из медной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей плавиковый шпат, натрий кремнефтористый, ферромарганец, цирконий, графит, хром металлический,яелезный порошок, алюминий, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения качества металла шва эа счет меньшей склонности к порообразованию и умень". шения потерь электродного металла на разбрызгивание, шихта дополнительно содержит касситерит и сидерит IlpH ,следующем соотношении...компонентов, вес.Ф:
Плавиковый шпат 7 - 10,0
Натрий кремнефтористый 3.0 - 5 0
Графит 6,0.- 8,0
Цирконий 0 9 1 ° 1
Ферромарганец 1,1 - 1,3
Хром металлический ..8,0 - 10,0
Алюминий 2,5 - 3.5
Касситерит 5,0 - . 8,0
Сидерит 5,0 - 6,0
Железный порошок 60,0 - .47,0
Медная оболочка Остальное
104b 053 2
Изобретение относится к составам порошковой проволоки, преимущественно для механизированной дуговой сварки меди с медью и меди со сталью.
Известна; порошковая проволока для сварки меди с медью и меди со сталью Г 1), состоящая из медной оболочки и порошкообразной шихты, вес.4:
Плавиковый шпат 14 - 19
Кремнефтористый натрий 15 21
Ферромарганец 2
Ферросилиций 4 -. 8
Цярконий 0,8 - 1,4
Графит 13 - 14
Оболочка Остальное
Недостатком данной порошковой . и оволоки является повышенное разрйэгивание, склонность к пористости наплавланного слоя.
Наиболее близким к предлагвемому является состав порошковой проволоки для сварки меди с медью и меди со сталью Г2), состоящий из медной оболочки и шихты,, содержащий следующие компоненты состава, взятые в соотношении, вес.Ь
Плавиковый шпат 12 - 15
Железный порошок, 52,4 - 63,5
Ферромарганец 1,1 - 1,3
Натрий кремнефтористый 3 - 5
Цирконий 0,9 - 1,1 35
Хром металлический . 6 - 9
Криолит 5 - 6
Графит 6 - 8
Алюминий 2,5 - 3,2
Медная оболочка . Остальное 40
Недостатком данного состава является склонность к пористости при многослойной сварке, плохая смачиваемость основного металла на низких плотностях тока, разбрызгивание элект-45 родного металла.
Целье изобретения является улучшение качества металла шва за счет меньшей склонности к порообразованию и уменьшение потерь электродного металла на разбрызгивание.
Поставленная цель достигается тем, что состав порошковой проволоки для сварки меди с медью и меди со сталью, состоящий из медной оболочки и порош-5 кообразной шихты, содержащей плавиковый шпат, железный порошок, ферромарганец, натрий кремнефтористый, цирконий, хром металлический, графит, алюминий, дополнительно содержит касситерит и сидерит при следующем соотношении компонентов, вес.Ф:
Плавиковый шпат 7,0 - 10,0
Натрий кремнефтористый 3,0 - 5 0
Графит 6,0 - 8,0
Цирконий 09" 1,1
Ферромарганец 1,1 - 1,3
Хром металлический 8,0 - 10,0
Алюминий 2,5 - 3,5
Касситерит 5,0 - 8,0
Сидерит 5,0 - 6,0
Железный порошок. 60,0 - 47,0
Медная оболочка Остальное
Введение касситерита (5пО ) повышает кислотность порошковой проволоки, что способствует уменьшению потерь электродного металла на разбрызгивание. Олово, восстановленное из касситерита, на стадии ванны растворяется в металле шва, эа счет чего улучшается поверхностная диффузия, а это, в свою очередь, способствует улучшению смачиваемости основного металла металлом шва.
Сидерит (FeCOq) введен как газо-! образующий с целью улучшения защиты металла шва от взаимодействия с атмосферой, В столбе дуги его диссоциация проходит наиболее полно по сравнению с другими газообраэующими компонентами. Применение сидерита в сочетании с алюминием в составе проволоки вызывает протекание термитной реакции, за счет чего выделяется дополнительное тепло. В результате выделения дополнительного тепла увеличивается тепловложение, что положительно сказывается на смачиваемости металла и протекании металлургических процессов.
Уменьшение содержания плавикового шпата, криолита и кремнефтористого натрия способствует улучшению санитарно-гигиенических условий. Увеличение содержания хрома способствует улучшению корроэионной стойкости и механических свойств металла шва.
Плавиковый шпат введен в количестве 7,0-10,03 (прототип содержит
12- 154 с целью обеспечения защиты металла шва от взаимодействия с атмосферой, меньшее количество снижает количество вредных выделений, что способствует улучшению санитарно-гигиенических условий. В то же
Таблица 1
Компоненты
8,5
Плавиковый шпат
17,0
10,0
4,0
3,0
5,0 б,О
8,0
7,0
0,9
1,0
1,2
1,3
8,0
10,0
9,0
2,5
3,0
3,5
8,0
6,0
5,0
6,0
5,0
5,0
47,0
60,0
53,0
Железный порошок
0,1
Медная оболочка
1,5
1 3
3, 1046 время такое количество обеспечивает достаточную защиту металла шва.
Натрий кремнефтористый введен в количестве 3-54 с целью защиты шва от водорода, что снижает склонность металла шва к пористости. Графит введен как раскислитель (6,0-8,0Ô).
При содержании графита меньше 6,03 его влияние н значительно, при со . держании больше 8Ф изменяются свой- 10 ства металла шва,что не удовлетворяет условиям применения порошковой про" волоки.
Цирконий применен как активный раскислитель (0,9-1,14 ) с целью улучшения свойств металла шва. Применение циркония в больших количествах нецелесообразно. ферромарганец,1,1-1,33} применен 20 с целью снижения склонности металла шва к пористости.
Хром металлический введен в количестве 8,0-10,0 (6,0-8,03 в прототи. 25
Натрий кремнефторястый
Графит
Цирконий
Ферромарганец
Хром металлический
Алюминий
Касситерит
Сидерит
053 4 пе) с целью получения заданных свойств металла шва.
Алюминий введен с целью образования термитной смеси с сидеритом,что способствует более полному протека— нию металлургических процессов в жидкой фазе.
Исходя из этих соображений, содер". жание алюминия составляет 2,5-3,5ФЖелезный порошок введен с целью получения требуемых свойств металла шва. Данное количество порошка обес" печивает заданный химический состав.
Криолит исключен из состава проволоки, так как перечисленные газошлакообразующие обеспечивают эффективную защиту металла шва от взаимо" действия с атмосферой. Отсутствие криолита в проволоке уменьшает количество токсичных выделений при сварке.
Были изготовлены порошковые про-. волоки трубчатого сечения, составы которых приведены в табл.1.
S 104605
Для изготовления порошковой проволоки применяют медную ленту марки M 1 размером 0,8х15 мм. Сварку медных пластин 8К100Х200 выполняют íà режиме: сварочный ток 300-350 А, напря" жение на дуге 25-26 В, скорбсть сварки 18 м/ч, полярность обратная, сварку выполняют на флюсовой подушке.
При сварке наблюдается хррошее формирование сварного шва, хорошая смачиваемость металла, стабильное плавление порошковой проволоки, незначительное разбрызгивание, отсут- 1 ствие пор, хорошее формирование об ратной стороны шва.
E табл.2 представлены технико-экономические показатели известной и предлагаемой проволок, а б л и ц а 2
Состав, У
Показатели
Проволока
Показатели
Склонност ь к пористости, количество пор на
100 мм
Потери на раэбрызгиванне, Угол смачивания, град.
Извест- Предлаганая P2 j емая
До.-1 0
Потери электрод" ного металла, 3
Ао 14
40-50, 1
45-50
6,9
Нет
Угол смачивания, град.
45-50
80-85
Нет
Наличие пор во втором слое на
100 мм шва
3 8,0
45-50
70-80
Нет
Нет
0-1
4 (про- 13-15 тотип)
Из сравнения полученных данных видно, что предлагаемая .порошковая проволока имеет меньшие потери злект родного металла, меньшие склонность к порис ости и угол смачивания металла . йо сравнению с базовым объектом,в качестве которого принят прототип.
Составитель Н;Гершанова
Редактор С.Тимохина Техред М.Кост,.к КорректорМ.Демчик
Заказ 7619/12 Тираж 1106 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, .ул. Проектная, 4 йля проверки металла на склонность к пористости выполняется наплавка . ÇS в два слоя длиной 200 мм, затем производится осмотр сфрезерованной поверхности наплавленного слоя.
Потери электродного металла на разбрызгивание (ф ) определяются 40 как отношение
= — - - ооФ, l3 6„ где G - вес брызг,, г;
6„ - вес наплавленного металла,г. брйэги улавливаются в специальном приспособлении и затем взвешивают.ся с точностью до 0,01.
Смачиваемость металла определяют по углу между основным металлом и касательной к поверхности сварного шва, проходящей через точку соеди-нения основного металла и металлом шва. Для определения угла смачивания вырезаются темплеты со сварного шва. При помощи проектора образцы проектируются на бумагу и затеи определяются углы смачивания. Данные испытаний приведены в табл.3. ..Таблица 3
