Состав электродного покрытия для резки чугуна

 

Изобретение относится к сварке, в частности к составам электродного покрытия, применяемым для резки чугуна. Цель изобретения - повышение производительности резки и снижение твердости металла в зоне реза. В состав покрытия, содержащего, мас.%

мрамор (15 - 35) и гематит, вводятся тринатрийфосфат (0,5 - 3), способствующий повышению производительности резки, графит (15 - 30) для повышения термостойкости покрытия, а также для исключения образования отбела чугуна в зоне реза. Кроме того для повышения стабильности горения дуги состав покрытия содержит калий хромовокислый в количестве 0,5 - 3 мас.%. В состав покрытия в качестве пластификатора введена глина в количестве 3 - 6 мас.%. 2 табл.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

IlP ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4450415/40-27 (22) 28.07.88 (46) 07.05.90. Бюл. № 17 (72) Н. А. Калин, В. П. Удовенко и Н. Т. Мачихин (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 712223, кл. В 23 К 35/365, 16.06.78.

Авторское свидетельство СССР № 899313, кл. В 23 К 35/365, 18.06.80.

Авторское свидетельство СССР № 1220914, кл. В 23 К 35/365, 25.12.84. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ ДЛЯ РЕЗКИ ЧУГУНА (57) Изобретение относится к сварке, в частности к составам электродного покрытия, Изобретение относится к области сварки, в частности к составу электродного покрытия, применяемого преимущественно для резки чугуна.

Целью изобретения является повышение производительности резки чугуна.

Тринатрийфосфат вводится в количестве

0,5 — 3%. Он представляет собой соль фосфорной кислоты состава Nag РО .12Н О:.

Тринатрийфосфат выпускается по 1 ОСТУ и используется в- энергетике, целлюлознобумажной промышленности, пищевой промышленности и других отраслях народного хозяйства для технических целей. В машиностроении известно использование тринатрийфосфата для эле ктролитического обезжиривания деталей. Использование тринатрийфосфата в составе электродного покрытия для резки чугуна дает новый технологический эффект комплексного введения натрия, фосфора и воды.

Действие тринатрийфосфата при резке чугуна сводится к следующему.

„„SU„„1562093 д 1 (51).5 В 23 К 35/365 применяемым для резки чугуна. Цель изобретения — повышение производительности резки и снижение твердости металла в зоне реза. В состав покрытия, содержащего (мас. %) мрамор (15 — 35) и гематит, вводятся тринатрийфосфат (0,5 — 3), способствующий повышению производительности резки, графит (15 — 30) для повышения термостойкости покрытия, а также для исключения образования отбела чугуна в зоне реза.

Кроме того, для повышения стабильности горения дуги состав покрытия содержит калий хромовокислый в количестве 0,5—

3 мас.%. В состав покрытия в качестве пластификатора введена глина в количестве

3 — 6 мас.%. 2 табл.

В процессе диссоциации тринатрийфосфата в зоне дуги выделяется окись натрия Ха2О, вступающая во взаимодействие с окисью кремния 5102, образующейся при плавлении чугуна. Реакция взаимодействия описывается следующим уравнением:

Ма20+ SiOg=NagO- SiO .

При этом окись кремния связывается в легкоплавкое соединение с малой плотностью, которое легко вытекает из зоны реза чугуна и способствует повышению производительности резки.

Фосфор, выделяющийся при диссоциации тринатрийфосфата, переходит в жидкую ванну чугуна и резко повышает жидкотекучесть расплавленного металла, что способствует быстрому вытеканию жидкого металла из зоны реза и повышению производительности резки.

Кристаллизационная вода, находящаяся в тринатрийфосфате, в процессе нагрева в дуге диссоциирует с выделением свободного водорода и кислорода. Атомарный кислород

1562093

Формула изобретения

3 обладает высокой активностью и, находясь на границе раздела металл †шл, энергично окисляет микровыступы графитовых включений чугуна, тем самым повышает качество и производительность процесса резки чугуна.

Введение тринатрийфосфата в количестве менее 0;5Я не обеспечивает образования легкоплавких соединений с окисью кремния, не снижает жидкотекучесть расплавленного чугуна и не обеспечивает достаточно активного окисления графитовых включений, что снижает производительность резки чугуна. При содержании тринатрийфосфата в количестве более ЗЯ не наблюдается дальнейшего процесса интенсификации резки чугуна.

Графит вводится в электродное покрытие в количестве 15 — ЗОЯ с целью повышения термостойкости покрытия, а также исключения образования отбела чугуна в зоне реза. Обладая высокой температурой плавления, графит способствует образованию ту го плавкой трубки на конце электрода, обеспечивающей направленный поток газов и кислорода в зону реза. Тем самым интенсифицируется процесс резки. Кроме того, графит, переходя в жидкий слой оплавившегося металла в зоне реза, исключает образование отбела в зоне реза. Графит повышает стабильность горения дуги и обеспечи вает возможность увеличить силу тока для повышения производительности резки.

При введении графита в состав покрытия менее 15Я не обеспечивается достаточная термостойкость покрытия, уменьшается допустимая сила тока, наблюдается обезуглероживание кромок реза. При содержании графита более 300/о из-за образования длинной тугоплавкой трубки на конце электрода ухудшается манипулирование электродом. Глина вводится в состав покрытия как пластификатор при изготовлении электродов методом опрессовки. Кроме того, глина является компонентом, повышающим термостойкость покрытия,и в сочетании с графитом она обеспечивает получение оптимальной тугоплавкой трубки на конце электрода, способствующей направленному потоку газов и кислорода, выделяющихся при диссоциации компонентов покрытия,и как следствие повышению производительности резки.

При содержании глины менее ЗЯ ухудшается технологичность изготовления электродов методом опрессовки, а также недостаток на термостойкость покрытия, в процессе резки оно растрескивается и осыпается. При содержании глины более 6Я увеличивается количество образующегося шлака, а также повышается тугоплавкость покрытия что ухудшает качество резки.

Калий хромовокислый вводится в количестве 0,5 — ЗЯ с целью повышения стабильности горения дуги и дополнительного окисления металла за счет кислорода, образующегося при его диссоциации. При содержании калия хромовокислого менее 0,5 снижается стабильность горения дуги, ухудшается качество реза. При содержании калия хромовокислого более ЗЯ ухудшается технологичность изготовления электродов

10 методом опрессовки из-за быстрого затвердев а ни я бри кетов.

Технология изготовления электродов с указанным составом покрытия не отличается от известной. В качестве электродных стержней используется сварочная проволока марки СВ08А. Изготовлено пять вариантов электродов (табл. 1) .

Для проверки технологических свойств и твердости металла в зоне реза произведена резка чугуна марки СЧ-21. Толщина образ20 цов составляет 20 мм.

Оптимальный режим резки при применении электродов диаметром 5 мм составляет

360 — 400 А, напряжение на дуге 36 — 40 В, ток постоянный, полярность обратная.

Результаты проверки технологических свойств и твердости металла в зоне реза приведены в табл. 2.

Результаты испытаний технологических свойств и твердости металла в зоне реза показывают, что оптимальным является состав покрытия вариантов II — IV, обеспечивающий высокую производительность резки, низкую твердость металла в зоне реза и хорошие технологические свойства, что позволяет производить резку чугуна и последующую механическую обработку кромок реза.

Электроды с предлагаемым составом покрытия обеспечивают повышение производительности при резке чугуна более чем в

1,5 раза и снижают твердость металла в зоне реза до 40 — 45 HRC, что позволяет производить механическую обработку кромок реза.

Состав электродного покрытия для резки чугуна, содержащий мрамор, глину, хромовокислый калий и гематит, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности резки, состав дополнительно содержит графит и тринатрийфосфат при следующем соотношении компонентов, мас.Я:

Графит 15 — 30

Глина 3 — 6

Мрамор 15 — 35

Тринатрийфосфат 0,5 — 3

Хро мо во ки слы и к ал и и 0,5 — 3

Гематит Остальное

1562093

Таблица 1 !

Содержание, мас. Х, в варианте электродов

Компоненты покрытия электродов

II III IV V

30 31

6 7

35 36

3 4

3 4

23 18

Графит

Глина

Мрамор

Три натрийфосфат

Калий хромовокислый

Гематит

Таблица 2

Твердость в зоне реза HRc, Технологические свойства

Вариант электро дов

Производительность резки,кг/ч выплавляеЧистота Стабильность Дефекты реза горения дуги покрытия мого метал ла

Хорошая

Высокая

Трешины

Нет и

Хорошая

Удовлетворительная

П р и м е ч а н и е. В варианте I происходит большое выделение дыма, а в варианте V — увеличенное коли— чество шлака.

Составитель Т. Арест

Редактор Н. Бобкова Техред И. Яерес Корректор А. Обручар

Заказ 1024 Тираж 641 Подп исное

ВНИИГ1И Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент»; г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

II

III

IV

14 15

2 3

14 15

0,4 0,5

0,4 0,5

69,2 66

Высокая и

lt

ll

Хорошая

27

2

16,2

17,8

18,8

17,5

15,5

46

42