Состав электродного покрытия

 

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Цель изобретения - улучшение сварочнотехнологических свойств электродов и повышение производительности сварки. Состав покрытия содержит, мас.%: рутил 5- 9; ферросилиций 6-8; ферромарганец 5-8; карбоксилметилцеллюлоза 0,5-1.0; железный порошок 35-55; мрамор остальное. Для улучшения характера переноса расплавленного металла состав покрытия также содержит 2,5-3,5 мас.% политетрафторэтилена. Хорошие сварочно-технологические свойства электродов при высокой производительности процесса сварки достигаются при соблюдении соотношения между суммарным содержанием мрамора, железного порошка и содержанием в покрытии политетрафторэтилена, равным 20,14- 32,4:1.4 табл. Ј

СОК)З СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

<5))5 В 23 К 35/365

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

„t - ), 1)р 6

ОПИСАНИЕ 83OEPETEHI4R i

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4771533/27 (22) 19.10.89 (46) 15.11.91. Бюл. N 42 (71) Филиал Всесоюзного научно-исследовательского и проектно-конструкторского института атомного энергетического машиностроения (72) B,Á. Пеньков и Г.В. Пенькова (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1Ф 1260159, кл. В 23 К 35/365, 1986.

Авторское свидетельство СССР

М 428892, кл. В 23 К 35/365, 1974, (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам для сварки углеродистых и низколегированных сталей.

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам для сварки углеродистых и низколегированных сталей.

Целью изобретения является улучшение сварочно-технологических свойств электродов и повышение производительности сварки.

Вводимый в состав покрытия политетрафторэтилен выполняет следующие функции. При прокалке электродов при

360 — 380 С происходит плавление политетрафторэтилена, который заполняет имеющиеся в покрытии пустоты. При охлаждении в покрытии и на его поверхности образуется водостойкая пленка, которая снижает его гигроскопичность и повышает прочность, препятствуя тем самым образованию ржавчины на поверхности железного порошка и, „„. Ы„„1691027 А1

Цель изобретения — улучшение сварочнотехнологических свойств электродов и повышение производительности сварки, Состав покрытия содержит, мас.,4: рутил 59; ферросилиций 6-8; ферромарганец 5-8; карбоксилметилцеллюлоза 0,5-1,0; железный порошок 35 — 55; мрамор остальное. Для улучшения характера переноса расплавленного металла состав покрытия также содержит 2,5 — 3,5 мас.g политетрафторэтилена.

Хорошие сварочно-технологические свойства электродов при высокой производительности процесса сварки достигаются при соблюдении соотношения между суммарным содержанием мрамора, железного порошка и содержанием s покрытии политетрафторэтилена, равным 20,14—

32,4;1. 4 табл, как следствие, снижению склонности электродов к образованию пор в наплавленном металле.

Наряду с этим политетрафторэтилен (CF2 = CF2) осуществляет и металлургические функции: наличие активных фтора и углерода в зоне дуги приводит к снижению в наплавленном металле вредных примесей — кислорода, азота и водорода и улучшает характер переноса расплавленного металла. Улучшение характера переноса расплавленного металла при введении политетрафторэтилена в покрытие обусловлено следующими процессами: при сварке между мрамором и политетрафторэтиленом протекают реакции, сумма которых определяет выход следующих продуктов;

СаСОз + СР2 Ca F2 + СО21 + СОТ.

1691027

Это приводит к уменьшению коэффиц 1ента выхода шлака и увеличению газодинамического потока, в результате чего происходит дробление капель расплавленного металла.

При содержании политетрафторэтилена в покрытии менее 2,5 мас.% не обеспечивается снижение гигроскопичности покрытия и не происходит снижение размеров капель переходящего металла.

Введение в покрытие политетрафторэтилена свыше 3,5 мас,% нецелесообразно, так как он плохо смачивается жидким стеклом, что ухудшает технологичность электродов в изготовлении, Введение политетрафторэтилена в покрытие в соотношении между суммарным содержанием мрамора с железным порошком к нему от 20,14: 1 до 32,4,1 обеспечивает высокие сварочно-технологические свойства электродов при сохранении высокой производительности сварки.

Введение в состав покрытия 35 — 55 мас.% железного порошка существенно повышает производительность наплавки, а наличие комплекса раскислителей, таких как ферросилиций и ферромарганец, в вышеуказанных пределах позволяет регулировать наплавленный металл по уровню механических свойств.

Содержание рутила в покрытии 5 — 9 мас.% является оптимальным для обеспечения хорошего формирования наплавленного металла и отделимости шлаковой корки.

Для оценки свойств электродного покрытия были изготовлены составы покрытий, представленные в табл,1.

Шихту изготовляли по известной технологии: смешивали с жидким стеклом и методом опрессовки наносили на стержни 4 мм из проволоки Св-08А. При этом контролировали внешний вид электродов и центричность нанесения покрытия на стержень.

После прокалки электродов при 370 С в течение 1,5 ч исследовали технологичность электродов в изготовлении и производительность сварки; склонность покрытия к гигроскопичности и к. образованию пор в наплавленном металле и характер переноса расплавленного металла, а также химический состав и механические свойства металла шва.

Технологичность электродов в изготовлении оценивали по качеству готовых электродов. При этом для каждого варианта (см. табл.1) контролировали по 100 шт, опрессованных электродов на центричность нанесения покрытия и качество опрессовки внешним осмотром в соответствии с требава ГОСТ .

30 процессов. В качестве критерия служила

Производительность данных электродов оценивали весовым методом. Результаты этих исследований представлены в табл.2.

Для определения склонности покрытия к гигроскопичности и к образованию пор в наплавленном металле проводили следующие испытания. Прокаленные электроды (tnp 370 С, t 1,5 ч) помещали в атмосферу с повышенной относительной влажностью (90%) и температурой 30 С и выдерживали электроды в этих условиях в течение суток.

При этом проводили замеры влажности покрытия через 1 и 24 ч доведением навески покрытия прокалкой до постоянной массы при 380 С.

Кроме того, через 1 и 24 ч после выдержки в вышеуказанных условиях электроды испытывали на склонность к образованию пор в наплавленном металле путем выполнения трехслойных наплавок длиной 100 мм с периодическими обрывами дуги через каждые 10 — 15 мм на пластины д 20 мм из В ст.3 сп. Внешним осмотром, с последующей послойной строжкой наплавок через 0,2 мм, определяли склонность электродов к образованию пор. Каряду с этим производили оценку характера переноса расплавленного металла на анализаторе нестационарных длительность короткого замыкания t с.э. (мс) при сварке в нижнем положении на постоянном токе обратной полярности.

Результаты динамики роста влажности покрытия. исследуемых электродов, склонности к образованию пор и характера переноса расплавленного металла приведены в табл.3.

Для определения химического состава и механических свойств наплавленного металла проводили испытания согласно

ГОСТа. Из табл.4, где приведены химический состав и механические свойства наплавленного металла, видно, что электроды с указанным покрытием отвечают требованиям для типа 3-50А.

Результаты испытания, представленные в табл.1 — 4, показывают, что электроды с данным покрытием имеют высокие сварочно-технологические свойства и производительность, а металл, наплавленный ими, соответствует типу 3-50А.

Формула изобретения

Состав электродного покрытия, содержащий мрамор, рутил, железный порошок, ферросилиций, ферромарганец и карбоксилметилцеллюлозу, отличающийся тем, что, с целью улучшения сварочно-тех1691027

Составы электродных покрытий

Таблица 1

Таблица 2

Технологичность электродов в изготовлении и производительность сварки таблица 3

Характер переноса расплавленного металла, склонность электродов к гигроскопичности и к образованио пор прн выдержке.на открытом воздухе

Длительность короткого замыкания

Гр. у. при сварке прокаленными электродами, мс

Количество пор в 3-и слое на 100 мм шва, после выдержки элект родов, шт

Влажность покрытия s зависимос" ти от времени выдержки при

30 С и относительной влажности

903, (Ъ) Варианты электродов а4

1 ч 24 ч

1 ч

8

1г

13

11

1г

o,ó

0i65

0,85

1,5

0,60

0,20 о,23

0,25

0 36

0,19 нологических свойств электродов и повыщения производительности сварки, состав дополнительно содержит политетрафторэтилен. при следующем соотношении компонентов, мас. :

Рутил

Железный порошок

Карбоксилметилцеллюлоза

Ферросилиций 6 — 8

Ферромарганец 5 — 8

Политетрафторэтилен 2,5-3,5

Мрамор остальное, 5 причем отношение суммарного содержания мрамора и железного порошка к содержанию политетрафторэтилена составляет

20,14 — 32,4:1.

1691027

Таблица4

Химический состав и механическив свойства наплавленного металла при сварке электродами с предлагаемым покрытием

Механические свойства металла asa> при 20 С в исходном состоянии

Химический состав наплавленно о металла а

С Si 1 х> $ P (07 (NJ

Варианты электродов

Составитель Н,Иванова

Редактор Э.Слиган Техред М.Моргентал Корректор A.Oñàóëåíêî

Заказ 3889 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производсгве11но-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

0,10 0,34 0>86

0,08 0,37 1,07

0,09 0,30 0,94

0>07 0,2 1 0>80

0,09 0,36 0,97

0,017

0,018 .

0,017

0>018

0,017

0,019

0,018

0,019

0,020

0 >019

0,О46 °

0,038

0,041

0,064

0,041

0,011

0,014

О, 013

О, 019

О, 012

535 400

525 405

510 420

520 408

29

28

29

72

74

72

63

210,