Состав электродного покрытия
Изобретение относится к сварке, в частности к составам электродных покрытий, предназначенных для сварки трубных элементов в энергомашиностроении из низколегированных сталей. Цель изобретения - улучшение сварочно-технологических свойств электродов и механических свойств металла шва при сварке изделий толщиной 15...30 мм с V-образной разделкой кромок. Состав покрытия содержит (мас. %) мрамор (48-50), плавиковый шпат 13-17, рутил 2-6, углекислый натрий (0,5-1,5), слюдяную муку (1,5-2,5), ферромарганец 5-10, ферросилиций (4-8), ферротитан 9-12, диоксид циркония 2-4 и кремнезем 2-3. Отношение содержания диоксида циркония к кремнезему составляет 1 - 1,6, что позволяет улучшить сварочно-технологические свойства электродов при сварке металла толщиной 15...30 мм с V-образной разделкой кромок. 5 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 35/365
ГОСУДАР СТВ Е ННЫ И КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
0МКЮЗИЯ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
NZr 02 ЙЯОр = 1: 1,6 (21) 4711766/27 (22) 29.06.89 (46) 15,07,91. Бюл, М 26 ,(71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения и Производственное обьединение "Красный котельщик" (72) Н.Н. Потапов, Г.И, Левченко, Е.П, Донцов и Т.П, Авдюкова (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 481389, кл. В 23 К 35/365, 1973.
Авторское свидетельство СССР
ЬЬ 679360, кл. В 23 К 35/365, 1978. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к сварке, в частности к составам электродных покрытий, Изобретение относится к сварке и касается составов покрытий электродов, которые предназначены для сварки ниэкоуглеродистых и низколегированных сталей, в частности для сварки трубных элементов в знергомашиностроении.
Целью изобретения является улучшение сварочно-технологических свойств электродов и механических свойств металла сварного шва при сварке изделий толщиной
15 — 30 мм с V-образной разделкой кромок.
Введение кремнезема и диоксида циркония в указанных пределах позволяет снизить плотность шлака, увеличить его коэффициент термического расширения, повысить склонность к растрескиванию при охлаждении и легкому удалению из разделки кромок. Особо важное значение при этом имеет отношение содержания диоксида,, ЫÄÄ 1662792 А1 предназначенных для сварки трубных элементов в энергомашиностроении из низколегированных сталей. Цель изобретения— улучшение сварочно — технологических свойств электродов и механических свойств металла шва при сварке иэделий толщиной
15-30 мм с V-îáðàçíîé разделкой кромок.
Состав покрытия содержит, мас. %: мрамор
48 — 50, плавиковый шпат 13 — 17, рутил 2 — 6, углекислый натрий 0,5-1,5; слюдяная мука
1,5 — 2,5, ферромарганец 5-10, ферросили ций 4 — 8, ферротитан 9 — 12, диоксид циркония 2-4 и кремнезем 2 — 3, Отношение содержания диоксида циркония к кремнезему составляет 1 — 1,6, что позволяет улучшить сварочно-технологические свойства электродов при сварке металла толщиной 15 — 30 мм с V — образной разделкой кромок. 5 табл. циркония к кремнезему. Оптимальное соотношение составляет;
Минимальный предел количества диоксида циркония по отношению к содержанию кремнезема определен условием обеспечения растрескивания шлака и легкого отделения из разделки, максимальный количеством кислорода в металле шва в виде мелкодисперсных оксидных величин и, как следствие этого, снижением пластичности и ударной вязкости металла шва.
Слюдяная мука вводится в покрытиедля улучшения формирования наплавленного металла, получения его мелкочешуйчатым с плавным переходом к свариваемой кромке, Содержание в покрытии слюдяной муки в количествах менее 1.5% не дает улучшения
1662792
20
40
55 формирования металла шва в разделке..
Концентрация слюдяной муки свыше 2,5 приводит к пористости шлака и получению на поверхности металла шва так называемой "побитости".
Имеющийся в покрытии рутил (TiOz) способствует стабилизации дуги в процессе сварки, уменьшению разбрызгивания наплавляемого металла. Концентрация рутила менее 2% не оказывает положительного воздействия на стабилизацию дуги. Увеличение количества рутила более 6% ухудшает физические свойства шлака, в частности его отделимость и формирование металла шва.
Углекислый натрий вводится в покрытие также для улучшения стабилизации дуги. В количествах менее 0.5 этот компонент не оказывает положительного воздействия на стабилизацию дугового промежутка. Верхний предел содержания углекислого натрия определяется условием избежания падения пластичности обмазочной массы в процессе опрессовки.
Введение комплекса раскислителей в указанных пределах, таких как ферромарганец, ферросилиций и ферротитан, позволяет регулировать в наплавленном металле уровень содержания кислорода в виде мелкодисперсных оксидных включений, Мрамор в покрытии выполняет роль газообразующего и шлакообразующего компонента, В меньших, чем 487 количествах не обеспечивается надежной защиты наплавляемого металла. Увеличение количества мрамора более 50 ухудшает реологические свойства обмазочной массы, что создает проблему повышения давления в процессе опрессовки покрытия и нарушения его центричности относительно электродного стержня.
Присутствие в покрытии плавикового шпата способствует промыванию наплавляемого металла шлаком, повышению его чистоты по нежелательным примесям.
Концентрация плавикового шпата менее
13 не оказывает положительного воздействия на чистоту металла шва, что выражается в снижении ударной вязкости металла шва. Увеличение количества плавикового шпата более 17ф, ухудшает физические свойства шлака, делает его более жидкотекучим, что отрицательно сказывается на формировании металла шва.
Для оценки свойств электродного покрытия были изготовлены покрытия, представленные в табл. 1. Шихту готовят по известной технологий; смешивают с жидким стеклом и методом опрессовки наносят на стержни из проволоки ф 4 мм марки .Св-08А.
Электродами с этими покрытиями осуществляли сварку пластин из ст. 3 толщиной
15-30 мм с V-образной разделкой кромок, Исследовали формирование сварного шва и отделимость шлаковой корки из разделки кромок, Оценка сварочно — технологических свойств электродных покрытий приведена в табл. 2.
Данные по показателям механических свойств металла швов электродных покрытий представлены в табл, 3, Химический состав наплавленного металла представлен в табл. 4.
Сравнительные данные по технологичности покрытия электродов в процессе их производства, а также характеристики производительности в процессе сварки приведены в табл, 5.
Результаты испытаний, представленные в табл. 1-5, показывают, что электроды с предлагаемым покрытием имеют высокие сварочно-технологические свойства, сохраняя при одном и том же уровне значения механических свойств металла шва (наплавленного металла), обладают повышенной производительностью процесса сварки, а также хорошей технологичностью при изготовлении.
Электродное покрытие обеспечивает высокие сварочно — технологические свойства электродов за счет улучшения формирования. шва, что достигается введением рутила и слюдяной муки, отсутствием склонности покрытия к образованию козырька, поскольку снижена тугоплавкость покрытия, повышена стабильность горения дуги благодаря введению слюдяной муки и рутила, За счет увеличения прочности покрытия применяется меньшее количество жидкого стекла.
Состав электродного покрытия позволяет повысить производительность процесса сварки, дает плавный переход от шва к основному металлу при сварке в разделку, обеспечивает самопроизвольное отделение шлаковой корки при сохранении высоких значений механических характеристик, особенно ударной вязкости, Металл, наплавленный электродами с указанным покрытием, соответствует металлу швов, выполненному электродами типа Э вЂ” 50А.
Формула изобретения
Состав электродного покрытия, содержащий мрамор, плавиковый шпат, рутил, кремнийсодержащий компонент, диоксид циркония, углекислый натрий, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан, слюду, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения сварочно-технологических свойств
1662792
2 — 3
0,5 — 1,5
1,5-2,5
2 — 4
5 — 10
4 — 8
9 — 12, Кремнезем
Углекислый натрий
Слюдяная мука
Диоксид циркония
Ферромарганец
Ферросилиций
Ферротитан
Таблица 1
Табли ца 2
Состав
Показатели
16
23
10
6,5
3,0
5,0
1,5
2,2
3,6
1,6
13
12
Нет
Нет
Нет
Нет
1,5
1,2 электродов и механических свойств металла шва при сварке изделий толщиной 15 — 30 мм с V-образной разделкой кромок, в состав покрытия кремнийсодержащий компонент введен в виде кремнезема, а слюда — в виде слюдяной муки при следующем соотношении компонентов, мас. $:
Мрамор 48-50
Плавиковый шпат 13 — 17
Рутил 2 — 6
Нормальный интервал формирования шва, мм
Отделимость шлака (количество шлака на
1см поверхности шва). ф
Склонность к образованию пор (количество водорода в смз/100 r мет.)
Стабильность горе. ния дуги. (разрывная длина дуги), мм
Склонность к образованию "козы ька", мм при этом отношение содержания диоксида
10 циркония к кремнезему составляет 1: 1,6.
1662792
Таблица 3
* Bce характеристики механических свойств приведены для температуры 20 С за исключением ударной вязкости, которая испытывалась при температуре
+20 С и-40 С
Таблица 4
Таблица 5
Составитель Т.Арест
Редактор К.Крупкина Техред M.MoðãåíTàë Корректор,. g Кравцова
Заказ 2226 Тираж 518 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35. Раушская наб.. 4/5
Производственно-издательский комбинат.."Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1 01
