Сварочный электрод

 

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, а именно к покрытым электродам для сварки подшипниковой стали ШХ15. Цель изобретения - повышение износостойкости и снижение коэффициента трения за счет повышения твердости наплавленного металла. Повышение твердости и износостойкости обеспечивается введением в состав покрытия карбида бора в количестве 10-30 мас.%. Состав покрытия содержит, мас.%: мрамор 35-42; плавиковый шпат20-26; хром 5-6; марганец 2-8,5; вольфрам 0,5-1,0; молибден 4-5; слюда 2-3. Стержень электрода выполнен из проволоки Св- ХН65МВ. Коэффициент массы покрытия 30-35%. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<я)я В 23 К 35/365

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4769565/27 (22) 01.11.89 (46) 15.11.91. Бюл. hh 42, (71) Пермский политехнический институт (72) M.Н. Игнатов, В.П. Кораблев, С.А. Казанцев, В.С. Постников и В.С. Томсинский (53) 621,791.042.4 (088.8) (56) Электрод марки ОЗЛ-25. Электроды специального назначения для сварки и наплавки. Отраслевой каталог продукции черной металлургии. М., 1984, с.47.

Электрод марки ОЗЛ-25Б. Там же, с.33. (54) СВАРОЧНЫЙ ЭЛЕКТРОД (57) Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, а именно к

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, предназначенным для сварки конструкционной подшипниковой стали LLIX 15 и ей аналогичных.

Целью изобретения является повышение износостойкости и снижение коэффициента трения за счет повышения твердости.

Содержание мрамора, плавикового шпата в указанных соотношениях обеспечивает достаточно надежную защиту сварочной ванны, способствует образованию требуемого количества шлака и позволяет достичь требуемых характеристик горения дуги.

Содержание слюды придает покрытию необходимые технологические характеристики в процессе опрессовки. Содержание хрома в покрытии в пределах 5-6 компенсирует потери хрома из электродного стержня и основного металла при сварке и

„„Я. „„1691026 А1 покрытым электродам для сварки подшипниковой стали ШХ15. Цель изобретения— повышение износостойкости и снижение коэффициента трения эа счет повышения твердости наплавленного металла. Повышение твердости и износостойкости обеспечивается введением в состав покрытия карбида бора в количестве 10-30 мас. .

Состав покрытия содержит, мас.%: мрамор 35 — 42; плавиковый ш пат 20 — 26; хром

5-6; марганец 2 — 8,5; вольфрам 0,5 — 1,0; молибден 4 — 5; слюда 2-3, Стержень электрода выполнен из проволоки СвХН65МВ. Коэффициент массы покрытия . 30 — 35 2 табл. обеспечивает легирование металла шва на уровне основного металла. Введение хрома в покрытие менее 5 мас."-,ь не позволяет в достаточной степени компенсировать потери хрома при сварке, что приводит к уменьЪ шению его содержания в наплавленном металле в сравнении с основным металлом 0 и, как следствие, снижению коррозионной а стойкости сварного соединения. В то же С) время введения хрома выше 6 мас. приводит к увеличению его содержания в наплав- g ленном металле в сравнении с основным металлом и также снижение коррозионной стойкости сварного соединения.

Введение карбида бора в количестве

10-30 мас.% обеспечивает повышение твердости. Повышение твердости и износостойкости обеспечивается образованием специфических фаз-боридов железа, легированных марганцем. Снижение коэффициента трения происходит эа счет образования дисперсных боридов и карбо1691026

Таблица 1 боридов, а также за счет общего повышения тве рдости.

Было опробовано несколько составов покрытия электрода. В качестве электродных стержней применяли проволоку марки

ХН65МВ (ЗП567) диаметром 3,0 мм. Перед сваркой электроды прокаливались при

350 С в течение 1 ч. Опробование выполняли на образцах из конструкцйонной подшипниковой стали ШХ15 толщиной 5,0 мм, Сварку осуществляли на постоянном токе обратной полярности при силе сварочного тока 80 — 100 А и напряжении на дуги 28 — 32 В.

В табл.1 приведены составы электродных покрытий, при этом коэффициент веса покрытия электродов составлял 30 — 35 мас,%.

В табл.2 представлены результаты испытаний с определением механических свойств и коэффициента трения, полученных при сварке электродами с указанными составами покрытия.

Как видно из табл,2, твердость наплавленного металла, полученного составами 1—

7, увеличивается с 46 HRC до 58 HRC npu увеличении содержания карбида бора, Однако только при составе 7 она становится равной основному металлу (58 HRC). При содержании карбида бора 30% происходит образование трещин (состав 7) за счет появления боридной эвтектики. Повышение твердости объясняется получением в структуре наплавленного металла карбоборидов и боридов.

С увеличением содержания карбида бора в составе электродного покрытия, как видно из табл.2, коэффициент сухого трения и трения в среде индустриального масла уменьшается. При содержании карбида бора менее 10 мас.% коэффициент трения находится на уровне прототипа. При содержании карбида бора более 30 мас,% достигается наибольшее снижение коэффициента трения.

Износостойкость наплавленного металла при сухом трении с повышением содержания карбида бора увеличивается с 5 2 . 10 мм/км до 2 3 . 10 мм/км.

5 Однако уже при составе 6 она снова начинает уменьшаться, Исходя из полученных данных можно сделать вывод, что состав 1 не обеспечивает цели изобретения — снижение коэффициен10 та трения, Состав 7 не обеспечивает цели изобретения в связи с образованием трещин в наплавленном металле.

Повышение изностойкости и снижение коэффициента трения за счет повышения

15 твердости достигается при использовании составов 2-6, с содержанием карбида бора от 10 до 30 (мас.%), Формула изобретения

1

Сварочный электрод, состоящий из стального стержня и покрытия, содержащего мрамор, плавиковый шпат, хром, марганец, вольфрам, молибден, слюду, о т л и ч а25 ю шийся тем, что, с целью повышения износостойкости и снижения коэффициента трения за счет повышения твердости при сварке конструкцион ной подшипниковой стали типа ШХ15, стержень электрода вы30 полнен из проволоки марки Св-ХН65МВ, а состав покрытия дополнительно содержит карбид. бора при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Мрамор 35 — 42

35 Плавиковый шпат 20-26

Хром 5 — 6

Марганец 2 — 8,5

Вольфрам 0,5-1,0

Молибден 4 — 5

40 Слюда 2-3

Карбид бора 10 — 30, причем коэффициент массы покрытия составляет 30-35%.

1691026

Таблица 2

Составитель H.Èâàíoâà

Техред М.Моргентал Корректор А.Осауленко

Редактор Э.Слиган

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3889 Тираж Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5