Состав электродного покрытия

 

СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО. ПОКРЫТИЯ , содержаний мрамор,плавиковый шпат, кварцевый песок, ферросилищ1й металлический марганец, ферротитан, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособности сварных соединений трубопроводов и других конструкций при температурах ниже - за счет увеличения ударной вязкости наплавленного металла при одновременном сохранении высоких сварочно-технологических свойств электродов, состав покрытия дополнительно содержит окись никеля, лопарит и алюмобариевую лигатуру при следующем соотношении компонентов, мас.%: Плавиковый 5-13 шпат Кварцевый 4-10. песок Ферросилиций 3-6 Металличес1-4 кий марганец 8-14 Ферротитан 4-6 Окись никеля (Л 6-Ш Лопарит Алюмобарие1-4 вая лигатура Остальное Мрамор

(19) (11) СОЮЗ .СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

4(я) В 23 К 35/365

ЖЕСОЮЗИ я

1 ° :" " ° q

/ н автаеаному сеидеФвъстви

4-10

3-6

1-4

Остальное

ГОСУДАРСТОЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3735354/25-27 (22) 28.04.84 (46) 15.07.85. Бюл. В 26 (72) Н.В. Ситнова, А.С. Антошин, В.Д. Тарлинский, А.С.Рахманов, А.Д. Рахманов, Т.М.Евстратова, С.В. Михайлицын и 9).Л. Богачек (53) 621.791.042.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

9 265324, кл. В 23 К 35/365,20.09.80.

Авторское свидетельство СССР

В 804307, кл. В 23 К 36(365.04.01 20. (54)(57) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО. ПОКРЫТИЯ, содержащий мрамор, плавиковый шлат, кварцевый песок, ферросилиций, металлический марганец, ферротитан, отличающийся тем, что, с целью повышения работоспособности сварных соединений трубопроводов и других конструкций при температурах ниже — 60 С sa счет увеличения ударной вязкости наплавленного металла .при одновременном сохранении высоких сварочно-технологических свойств электродов, состав покрытия дополнительно содержит окись никеля, лопарит и алюмобариевую лигатуру при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Плавиковый шпат 5-13

Кварцевый песок

Ферросилиций

Металлический марганец 1-4

Ферротитан 8-14

Окись никеля 4-6

Лопарит 6-10

Алюмобариевая лигатура

Мрамор

1 1166

Изобретение относйтся к электродуговой сварке, в частности к составам электродных покрытий штучных электродов, предназначенных для

; монтажной сварки трубопроводов, эксп- 5 луатируемых при отрицательных температурах, а также резервуаров и других металлоконструкций из низколегированных и среднелегированных сталей. 10

Цель изобретения — повышение работоспособности сварных соединений трубопроводов и других конструкций при температурах ниже -60 С за счет увеличения ударной вязкости наплав- 15 ленного металла при одновременном сохранении высоких сварочно-техноло- гических свойств электродов.

Для достижения поставленной цели состав электродного покрытия фто- 20 ристо-кальциевого типа дополнительно содержит окись никеля, лопарит. алюмобариевую лигатуру. Комплексное легирование и модифицирование этими компонентами обеспечивает повышение 25 работоспособности сварных соединений при температурах вплоть до -100 С и улучшение сварочно-технологических свойств электродов с данным покрытием. 30

Были изготовлены 3 состава предлагаемого электродного покрытия (составы представлены в табл. 1).

Покрытие .наносили на проволоку св.

06НЗА диаметром 3 и 4 мм. Толщина покрытия на сторону составляла 0,81,1 мм.

Электродами с.покрытием приведенного состава производилась сварка пластин и труб толщиной 10- 12 мм иэ О сталей 06Г2НАБ, 10ХГНИАЮ, 06Г2АЮ, 12Г2АФЮ.

В табл. 2 и 3 приведены химический состав и свойства наплавленного металла. ф5

Введение окиси никеля и лопарита позволяет повысить значения ударной вязкости на образцах с острым надрезом в интервале температур от -60 до -80 О. 50

Введение алюмобариевой лигатуры в покрытие приводит к повышению устойчивости горения дуги и получения наплавленного металла без пор при неизбежных в монтажных усло- 55 виях колебаниях длины дуги. Кроме того, введенная лигатура способствует измельчению литой структуры.

950 2

Алюмобариевая лигатура совместно с лопаритом заметно улучшает от делимость шлаковой корки от металла шва, гарантирует хорошее формирование наплавленнбго металла во всех пространственных положениях, но не обеспечивает требуемый уровень ударной вязкости.

Данные (см. табл. 1) составы покрытий гарантируют требуемый уровень ударной вязкости наплавленного металла в интервале температур (-60) — (-100) С и обеспечивают комплекс сварочно-технологических свойств электрода, способствующий выполнению сварочных работ во всех пространственных положениях.

Высокий комплекс свойств наплавленного металла в состоянии после сварки обусловлен выбранной системой легирования покрытия и стержня: кремний — марганец — никель, где содержание этих элементов колеблется

s пределах, мас.7.: кремний 0,21-0,31; марганец 0,51-0,74; никель 4,2-4,7, а также снижением содержания углерода за счет замены в покрытии ферромарганца металлическим марганцем и частичного окисления углерода в процессе восстановления никеля из окиси. Кроме того, повышение вязкости наплавленного металла происходит за счет комплексного модифицирования литой микроструктуры металла шва добавками ниобия, церия, лантана и кальция, которые являются составляющими лопарита. Введение микродобавок ниобия приводит к измельчению микроструктуры металла шва, добавки церия, лантана, кальция улучшают форму окисных включений, спесобствуют очищению границ зерен, глобуляции сульфидных включений.

Легирование шва никелем обусловлено его содержанием в сварочной проволоке, а также введением в шов через покрытие из окиси никеля. ПоложителЬное влияние никеля на вязкие свойства заметно увеличивается при снижении содержания углерода, что можно объяснить повышением подвижности дислокаций. Никель уменьшает энергию взаимодействия дислокаций с примесями внедрения в кристаллической решетке железа и,облегчая протекание пластической деформации, повышает ударную вязкость металла шва при отрицательных температурах.

Компоненты электродного покрытия

Соста4

Мрамор Плавико- Кварвы выйшпат цевый песок

Окись никеля

Лопарит

Алюмобариевая ли"

Ферро- Ферротитан силиций

Металлический марганец гатура

4 4

13 10

8 3

4,5

6 11

2 52

3 50

2,5 5

4 14 6

Таблица 2

Содержание элементов, мас.7

СостаС Si

Мп Ni Mo Nb Се,La Ti

Fe вы

Следы Следы О, 004 Осталь1 004 021 062 42 ное

Следы Следы 0,006

0,002 0,001 0,006

2 0,032 0,25 0,51 4,5

3 0,025 0,31 0,74 4,7

Та блица 3

Ударная вязкость, Дж/см,на образцах 1Х типа по ГОСТ 6996-66 при температуре, С т

МПа

4 °

МПа

Составы

-80 -100

-60

1 623-651 512-526 25-31 63-68 69-95 48-56 42 -48

2 634-670 522-536 23-28 : 64-70 66-73 42-49

40-45

39-43

3 636-690 525-540 29-32 62-66. 68-75 40-45

Составитель Н. Иванова

Редактор М. Дылын Техред:С.йовжий . Корректор С. Шекмар.

Заказ 4365/14 Тираж 1086 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

Электроды с данным покрытием .позволяют производить сварку во всех пространственных положениях, в том числе в вертикальном, методом на спуск, обеспечивают хорошее формирование шва, снижают разбрызгива-. ние металла и улучшают отделимость шлаковой корки.

)166950 4

При сварке электродом с данным покрытием методом на спуск значения ударной вязкости металла шва заметнее вышее, чем при сварке на подъем, 5, за счет увеличения количества проходов, что обеспечивает многократную . термическую обработку металла каждого слоя.

Таблица 1