Состав электродного покрытия для холодной сварки чугуна

 

Изобретение относится к области сварки, в частности к составам электродных покрытий, применяемых для холодной сварки чугуна. Целью изобретения является улучшение обрабатываемости наплавленного металла режущим инструментом за счет снижения его твердости и повьшение сварочнотехнологических свойств электродов. В состав покрытия ввЬдится роскоэлит в количестве 8-18%, представляющий собой ванадиевую слюду. Это обеспечивает снижение твердости наплавленного металла при быстром охлаждении, повышение коэффициента наплавки электродов , изменение коэффициента линейного расширения шлака, что приводит к его самопроизвольному отслаиванию в процессе остьшания сварных швов, а также повьшение стабильности горения дуги на переменном токе. Состав покрытия , содержащий, мас.%: мрамор 10- 25; гематит 60-75; алюминий 2-5; окись хрома 1-3; сода 0,5-1,5 в сочетании с роскоэлитом, позволяет уменьшить содержание углерода в на- . плавленном металле и улучшить сварочно-технологические свойства электродов . 3 табл. i (Л IA J сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 В 23 К 35/365

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4001587/25-27 (22) 15.11.85 (46) 15.06.87. Вюл. Ф 22 (72) Н.А. Калин, Н.П. Антоненко, В;А. Витер и В.И. Доронина (53) 621 791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 332983, кл. В 23 К 35/365, 1970.

Авторское свидетельство СССР

У 1031J02, кл. В 23. К 35/365, 1982. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ

ДЛЯ ХОЛОДНОЙ СВАРКИ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к области .сварки, в частности к составам электродных покрытий, применяемых для холодной сварки чугуна. Целью изобретения является улучшение обрабатываемости наплавленного металла режущим инструментом за счет снижения его твердости и повьппение сварочнотехнологических свойств электродов.

В состав покрытия вводится роскоэлит в количестве 8-18Х, представляющий собой ванадиевую слюду. Это обеспечивает снижение твердости наплавленного металла при быстром охлаждении, повышение коэффициента наплавки электродов, изменение коэффициента линейного распырения шлака, что приводит к его самопроизвольному отслаиванию в процессе остывания сварных швов, а также повьппение стабильности горения дуги на переменном токе. Состав покрытия, содержащий, мас.Ж: мрамор 1О25; гематит 60-75; алюминий 2-5; окись хрома 1-3; сода 0,5-1,5 в сочетании с роскоэлитом, позволяет уменьшить содержание углерода в наплавленном металле и улучшить сварочно-технологические свойства электродов. 3 табл.

6775

t 131

Изобретение относится к сварке, в частности к составам электродных покрытий, применяемых для холодной сварки чугуна.

Цель изобретения — улучшение обрабатываемос и наплавленного металла режущим инструментом эа счет снижения его твердости и повышение сварочно-технологических свойств электродов.

Роскоэлит представляет собой ванадиевую слюду состава .

K(V,A1) AISiO О, (ОН,Р)

Действие роскоэлита при холодной сварке чугуна сводится к следующему.

В процессе диссоциации роскоэлита в зоне сварочной дуги содержащийся в нем ванадий вступает в реакцию с оставшимся после окисления углеродом сварочной ванны с образованием в процессе охлаждения металла шва прочного карбида 7 С, который в виде мелкодисперсных включений равномерно распределяется в ферритной матрице. Это приводит к снижению твердости наплавленного металла при быстром охлажде.нии. Твердость наплавленного металла порядка 200-220 НВ позволяет вести механическую обработку.

Образующийся в,процессе,циссоциации роскоэлита алюминий участвует в термитной реакции вводимого алюминия с гематитом по реакции

2А1 + Ре О = А1 О, + 2Fe + T C и способствует повышению коэффициента наплавки электродов и уменьшению силы сварочного тока за счет допол— кительного выделения тела.

Силикаты SiO, образующиеся при диссоциации роскоэлита, способствуют повышению вязкости сварочного шлака, что улучшает защиту наплавленного металла от атмосферных газов. Кроме того, изменяется коэффициент линейного расширения шлака, что приводит к его самопроизвольному отслаиванию в процессе остывания сварных швов.

Дополнительный кислород, выделяющийся при диссоциации роскоэлита идет на интенсификацию процесса окисления углерода чугуна сварочной ванны. Выделение из роскоэлита газообразного фТора является эффективным средством уменьшения содержания водорода в жидком металле за счет связывания его в нерастворимые соединения с фтором—

HF.

f5

Щелочно-земельный элемент — калий, содержащийся в роскоэлите, способствует повышению стабильности дуги, особенно на переменном токе, благодаря низкому потенциалу ионизации. Кроме того, входящие в состав

1 покрытия мрамор, гематит, алюминий, окись хрома и сода с роскоэлитом в указанных соотношениях обеспечивают получение суммарного эффекта, выразившегося в снижении твердости наплавленного металла и повышении сварочно-технологических свойств электродов (табл. 2, 3 и 4).

Введение роскоэлита в количестве менее 87 повышает твердость наплавленного металла, ухудшает сварочнотехнологические свойства электродов (ухудшается газовая защита металла шва, снижается стабильность горения дуги, уменьшается коэффициент наплавки).

При содержании роскоэлита в количестве более 18Х ухудшается обрабатываемость наплавленного металла за счет повышенного легирования ванадием. Кроме того, ухудшаются сварочнотехнологические свойства (образуется большое количество шлака, повышается тугоплавкость покрытия) .

Указанное соотношение компонентов электродного покрытия является оптимальным для принятой системы шлаковой и газовой защиты и легирования наплавленного металла при холодной сварке чугуна, что обеспечивает снижение твердости наплавленного металла и повышение сварочно-технологических свойств электродов.

В качестве электродных стержней используется сварочная проволока марки св08 или св08А

Было изготовлено 7 вариантов электроцов с составами электродных покры! тий по вариантам, Itриведенным в табл. 1.

Технологические свойства электродов: Х вЂ” устойчивость дуги на переменном токе повысилась, отделимось шлака удовлетворительная, формирование шва хорошее; II — устойчивость дуги на переменном токе высокая, отделимость шлака при многослойных наплавках хорошая, формирование шва хорошее, дефектов нет; III — устойчивость дуги на переменном токе невысокая, отделимость шлака самопроизвольная, формирование шва мелкоче1316775

10-25

60-75

2-5

1-3

8-18

0 5-1,5

Таблица 1

Компоненты покрытия

Варианты электродов

Х II III IV U VI VII

11,5 15 12

16 17,5 10 25

Мрамор

Гематит

72 69,5 69 60 60 75 60

Кварцевый песок

Окись хрома

Алюминий

2 3 2 1

1 2

2 2

4 4 3 2

Слюда

1,5 1,5 1 1 0,5 0,5 1

7 8 ll 18 19 11,5 10

Сода Роскоэлит шуйчатое с плавным переходом к основному металлу, дефектов нет; IV— те we; V — устойчивость дуги высокая, отделимость шлака ухудшилась, формирование шва ухудшилось, образуются несплавления, зашлаковки; VI — устойчивость дуги на переменном токе высокая, отделимость шлака самопроизвольная, формирование шва мелкочешуйчатое с плавным переходом к основному металлу, дефектов нет; VII— те же.

Результаты послойного определения содержания углерода в наплавленном металле 7 вариантов электродов приведены в табл. 2 °

Твердость наплавленного металла, наплавленного на чугуне марки СЧ

15/32, определялась в точках, соответствующих номерам слоев, снятых

20 для определения содержания углерода, и приведена в табл. 3.

Результаты последования сварочнотехнологических свойств, определение послойного содержания углерода в наплавленном металле и замеры твердости металла швов показывают, что оптимальными являются составы покрытия вариантов II, ХХХ, IV, VI и VII,îáåñ- 0 печивающие высокие сварочно-технологические свойства электродов, уменьшающие содержание углерода в наплавленном металле и снижающие твердость стальных швов, что позволяет производить холодную электродуговую сварку чугунных деталей, а также производить заварку дефектов чугунных отливок с обеспечением высокого качества и воэможность механической обработки. сварных швов.

Формула изобретения

Состав электродного покрытия .для холодной сварки чугуна, содержащий мрамор, гематит, алюминий, окись хрома, соду, отличающийся тем, что, с целью улучшения обрабатываемости наплавленного металла режущим инструментом за счет снижения его твердости и повышения сварочнотехнологических свойств электродов, состав дополнительно содержит роскоэлит при следующем соотношении компонентов, мас.Ж:

Мрамор

Гематит

Алюминий

Окись хрома

Роскоэлит

Сода

316775

Таблица 2

Содержание углерода в наплавленном металле,7 в слое (сверху вниз, через мм) Электрод

1 2 3 4 5 6 7

0,l5 0,18 0,34 0,7 1,1 1,65 3,4

0,13 0,16 О;42 0,64 0,85 1,2 3,4

0,11 0,12 0,3 0,51 0,68 0,82 3,4

0,1 0,11 0,29 0,5 0,66 0,8 3,4

О,! 0 13 0,31 0 51 0,61 0,83 3,4

О,ll 0,12 0,31 0,5 0,69 0,83 3,4

0,12 0,13 0,32 0,51 0,67 0,82 3,4 VII

Таблица 3

Твердость наплавленного металла, НВ, в точке (сверху вниз, через.l мм) Электрод

1 2 3 4 5 6 7

160 185 . 200 228 20 23 14

141 165 183 200 217 228 201

140 164 175 180 195 200 201

140 165 178 184 198 203 201

141 163 !80 190 200 204 220

142 166 184 202 218 230 201

178 183 200 205 201

141 154

VII

Составитель Т. Арест

Редактор М. Товтин Техре д Н. Глущенко Корректор E. Рошко

Заказ 2384/11 Тираж 975 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий !

13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4