Состав электродного покрытия

 

Использование: при ручной дуговой сварке и наплавке углеродистых и низколегированных сталей. Сущность изобретения: состав покрытия содержит, мас.%: мрамор 2-6; плавиковый шпат 8-22; ферромарганец 1-2; ферросилиций 1-4; ферротитан 6-10, магнезит 18-37; сода 0,5-0,95; слюда 1-5,6; железный порошок - остальное. Покрытие наносят на легированный стержень . Электроды с данным покрытием обеспечивают улучшение сварочно-технологических свойств, санитарно-гигиенических характеристик, повышение производительности процесса сварки и сопротивляемости хрупкому разрушению металла шва при отрицательных температурах. 13 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 23 К 35/365

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4826479/08 (22) 18.05.90 (46) 07.06.92. Бюл. гв 21 (71) Мариупольский металлургический институт (72) В.Е.Саенко, И.Г.Архарова, В.Г.Троян и A.A,Êîíñòàí Tèíîâ (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 415120, кл. В 23 К 35/365, 1972.

Авторское свидетельство СССР

N 415121, кл. В 23 К 35/365, 14.03,72. (54) СОСТАВ ЗЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ (57) Использование: при ручной дуговой сварке и наплавке углеродистых и низколеИзобретение относится к сварочным материалам, преимущественно к электродам для ручной дуговой сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей.

Известен электрод, состоящий из легированного стержня и покрытия, содержащего мрамор, двуокись титана, кремний, плавиковый шпат, ферросилиций и ферротитан.

Недостатками известного электрода яв- ляются низкие сварочно-технологические характеристики (наличие в металле шва пор. и неметаллических включений) и низкие показатели пластичности металла шва при от-. рицательных температурах.

Известны электроды марки УОНИ 13/55, содержащие, мас;,4: мрамор 54, плавиковый шпат 15, ферромарганец 5, ферросилиций 5, . кварцевый песок 9, ферротитан 12.

Для данных электродов характерно высокое качество шва, однако недостатками. 5U 1738566 А1

"гированных сталей, Сущность изобретения, состав покрытия содержит, мас. : мрамор

2 — 6; плавиковый шпат 8-22; ферромарганец 1 — 2; ферросилиций 1 — 4; ферротитан

6 — 10, магнезит 18 — 37; сода 0,5 — 0,95; слю да 1.-5,6; железный порошок — остальное, Покрытие наносят на легированный стержень. Злектроды с данным покрытием обеспечивают улучшение сварочно-технологических свойств, санитарно-гигиенических характеристик, повышение производительности процесса сварки и сопротивляемости хрупкому разрушению металла шва при отрицательных температурах. 73 табл. их являются низкая производительность С.. (а 8,5 — 8,9 г (A.÷)óèçêèå сварочно-технологические характеристики; возможность появления пор при горении дуги, крупнокапельный перенос и повышенное разбрызгивание металла.

Наиболее близким к изобретению по достигаемому результату является сварочный электрод, включающий, мас. :

Мрамор 6-13 Плавиковый шпат 24-27 ()

Ферромарганец 3-6

Ферросилиций 3-6

Ферротитан 5-10 .

Магнезит . 40-50

Силикатная глыба 2

Сода 1

Недостатками известного технического решения являются низкая производительность процесса и плохие санитарно-гигиенические характеристики электрода.

1738566

Цель изобретения — улучшение сварочно-технологических свойств электродов и их санитарно-гигиенических характеристик, а также повышение производительности процесса сварки и сопротивляемости хруп- 5 кому разрушению металла шва при отрицательных температурах.

Данная цель достигается тем, что состав электродного покрытия с легированным стержнем преимущественно для 10 сварки углеродистых и низколегированных сталей содержит мрамор, плавиковый шпат, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан, магнезит, соду, железный порошок и слюду при следующих соотношениях, 15 мас. ф,:

Мрамор 2 — 6

Плавиковый шпат 8 — 22

Ферромарганец 1 — 2

Ферросилиций 1 — 4 20

Ферротитан 6-10

Магнезит 18 — 37

Сода 0,5 — 0,95

Слюда 1 — 5,6

Железный порошок Остальное 25

В качестве электродного стержня при меняли низколегированную сварочную проволоку Св10Г2А, Св 08ГС, Св 08ГА, Пробы для изготовления образцов по всем видам испытаний (на растяжение, нз 30 ударную вязкость при 20 и — 40 С, на изгиб, на склонность к старению) изготавливались согласно ГОСТ 6996-66.

Для изготовления образцов сваривались стыковые пробы из двух пластин ст. 35 .09Г2С размером 350 х 150 х 14. Подготовка кромок свариваемых пластин стыкового co" единения осуществлялась на пластинах толщиной 14 мм с V-образной разделкой кромок, 40

Пробы в нижнем пространственном положении сваривались электродами с указанным покрытием Ю 4 мм на токах 180-.

210 А, Для экспериментальной проверки 45 предлагаемого состава изготовлены пять. смесей ингредиентов, три из которых показали оптимальные результаты (см, табл, 1). Механические свойства сварного сое- 50 динения приведены в табл. 2-4.

Как видно из табл. 2 — 4, составы 1-3 обеспечивают высокие механические свойства наплавленного металла.

Результаты определения производи- 55 тельности процесса и сварочно-технологических характеристик приведены в табл.

5-7.

Как видно иэ табл. 5-7, составы 1-3 характеризуются высокой производительностью процесса.

Результаты сопротивляемости хрупкому разрушению при положительных и отрицательных температурах приведены в табл.

8-10.

Как видно иэ табл. 8-10, составы 1 — 3 характеризуются высоким сопротивлением хрупкому разрушению при отрицательных температурах.

Сварочно-гигиенические характеристики плавления покрытия приведены в табл.

11 — 13.

Как видно из табл, 11-13, при использсвании предлагаемых покрытий наличие вредных примесей в зоне дыхания сварщика незначительно превышает предельно допустимые концентрации при отсутствии вентиляции и почти в два раза ниже в заводских условиях, что позволяет рекомендовать их для использования в сварочном производстве как менее токсичные, чем известные.

Таким образом, использование изобретения позволяет повысить производительность процесса, сварочно-технологические характеристики, сопротивляемость хрупкому разрушению при отрицательных темп " ратурах и улучшить санитарно-гигиенические характеристики процесса при сохранении механических свойств сварных соединений.

Формула изобретения.

Состав электродного покрытия, содержащий мрамор, плавиковый шлат, ферромарганец, ферросилиций, ферротитан, магнезит и соду, отличающийся тем, что, с целью улучшения сварочно-технологических свойств электродов и их санитарногигиенических характеристик, а также повышения производительности процесса сварки и сопротивляемости хрупкому разрушению металла шва при отрицательных температурах при использовании покрытия с легированным стержнем, состав дополнительно содержит железный порошок и слюду при следующем содержании компонентов, мас.0 :

Мрамор 2-6

Плавиковый шпат 8-22

Ферромарганец 1-2

Ферросилиций 1-4

Ферротитан 6-10

Магнезит - . 18-37

Сода 0,5-0,95

Слюда 1-5,6

Железный порошок Остальное

1738566

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4

1738566

Таблица 5

Сварочно-технологические характеристики сварочного процесса

Состав

Отсутствуют Хорош е

Хорошая

«l1»

Умеренное

Малое

Отличное

l l», 11»

Умеренное

Большое

Хорошее

Удовлетворительное

Неудовлетворительная, 8,5

Поры по дли- Большое не

Единичные поры по длине шва

«I l

Известный

Отсутствуют Хорошее

Умеренное Удовлетворительная

8,6

Таблица 6

Сварочно-технологические характеристики

Состав

Формирование наплавленного металла

Разбрызгивание

Отсутствуют Хорошее

Хорошая

«I1»

«1(Отличное

Хорошее

Неудовлетворительная

Поры по длине шва

Удовлетворительное

10,0

Неудовлетво- Большое рительное

Поры по длине

Известный...1

Удовлетворительная

Единичные Хорошее поры

8,6

Умеренное

3

Производительность процесса

0811 s гДА ч) 10,3 !

1,3

11,2

9,4

Производительность н г/(А ч) 11,2

11,6

11,8

9,5

Наличие дефектов (поры, трещины) Поры s начале шва .И по длине шва

Наличие дефектов (поры, трещины) Формирование Разбрызгиванаплавленно- ние го металла

Умеренное

Малое

Умеренное

Большое

Отделяемость шла ковой корки

Отделяемость шлаковой корки

1738566

Таблица 7

Состав

Сварочно-технологические характеристики

Производительность ч, гl(А ° ч) р

Разбрызгива- Отделяемость ние шлаковой корки

Формирование наплавленного металла

Отсутствуют Хорошее

Хорошая

»l l«

Умеренное

Малое

Умеренное

Большое

10 2

10,8»l1»

Отличное

Хорошее

«11» 11,3

9,2

Неудовлетворительная, Удовлетворительное

Поры

I1»

Большое

9,8

I l«

Неудовлетворительное

8,6

Извест.ный

Единичные Хорошее поры

Удовлетворителвная

Умеренное 1

Табли ца 8

Ударная вязкость а, кгс/см

Состав о после c rарeния при t С послесварки при t. С

+20 -40 +20 -40

16,4 8,2

18,7 12,2

16,0 10,4

12,8 2,8

13,1 3,1

1 18

2 25 il 9

14

5 12

Извест-.. ный 16

4,6

8,4,О

13,5

Таблица 9

Ударная вязкость . а, кгс/см2

Состав после сварки при t о после старения при t С

20 -40 20 (-40

1 22,3

2 . 23,4

3 23,1

4 19,5:

5 12,0

Известный 16,0

4,6:

8,4

13,5 ч«ч»ч »» »

2, 3

4,6

12 ,О ,О.

Наличие дефектов (поры, трещины) 14,4

1S,8

11,9

4,2

6,7

1716

17 "

18,2

8,4

6,2

17,4

17,8

18,2

16,1

9,5

9,2

9,4

10,1

4,6

2,8

1738566

Таблица 10

Состав

Ударная вяэкость а», кгс/см2 г. о при t С

Р после сваркипри tC после старения

20 -40 20 -40

9 й

2

4

Иэвестный

4,6

16,0

13>5

«а 4

В условиях лаборатории без вентиляции, факт (норма)

М

Пыль, 1 со, мг/мз { мг/мз

Табли ца 11

В заводских условиях с лриточновытяжной вентиляцией, факт (норма)

Состав

Пыль, ИО мгlмз мг/цз

Mn02> мгlмз со, мг/M3

0,42(0,3)

0,38{0.3)

0,50(0,3)

0,60(0,3)

0,85(0,3) 19{ 10) 0,60(0,3) 28(20) 8,4(t0) 0,21(0,3) 9,1(20) Табл и ца 12

В заводских условиях в зоне дыхания сварщика с общей вентиляцией,,факт (норма)

В условиях лабораторных без вентиляции в зоне дыхания сварщика, факт (норма) Состав ио мi /мз со мг/мз

Пыль, мгlмз

Пыль, „г/мэ мво мгlмэ.

С0, мг/мз

0,4(0,3)

0,35(0 3)

0,51(0 3)

0,64(0,3) о 79(0,3) 8,4 (10) 0,21(0,3) 9, 1(20) O,60(0„3) 28 (20) 19 (10) 1

3

5

Извест ный

М

2

4

Извест" ный

12(10)

10 (10)

16(to)

22(10) .25(!О) 13(10)

E1(1O)

15 (10)

21 (1О)

24(EO) 24,2

25,1

23,8

17,6

14,2

16,5

18,2

16,7

8,4

7,8, 10,8(20}

10(20)

16(20).

20(20)

25(20) 10,2 (20)

10,4(20) l2,7 (2o)

18,8 (20)

27(20) 18,2

17,4

16,1

12,1

7,6

1,2(10)

4,8(10)

8,1(10)

9 2(10)

9,4 (Eo) 7,3(to)

4,9(10)

8,0(10)

9,4(10)

9,8(10) 10,1

11,2

10,4

4,6

3,1

0,20(0,3)

О, 15(0,3)

0,24(0,3)

0>28(0>3)

o,34(o,3).

О >2 (О >3)

0,15(0 3)

0,20(0,3)

0,28(0,3)

0,38(0,3) 6,4 (20)

5,2(20)

8,7(20)

11 ; 3 (20)

14,2 (20).

6,8(20)

5,0(20)

7,9(20)

11,8(2O)

13,2(ZO) 13

1738566

Таблица 13

В заводских условиях s зоне дыхания сварщика с общей вентиляцией, факт (норма) Состав

В условиях лабораторных без вентиляции в зоне дыхания сварщика, факт (норма) и о, . со, мг/мэ мг/мз

Пыль, MnO<, СО, мг/мз мг/мэ (мгlмэ

Пыль, мг/мз

28,0(20) " 8,4(10) 0,21 (0,3) 9,2 (20) 19 (10) 0,60(0,3) Составитель B. Саенко

Техред М.Моргентал

Редактор И, Шмакова

Коррек гор Л. Бескид

Заказ 1963 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

2

4

Известный

12 (10)

9,2 (1 О)

8,0(10)

14(10)

16 (10) 0,40(0,3)

0,30(0,3)

0,33(0,3)

0,40(0,3)

0,65 (0,3) 10, 2 (20)

10,1 (20)

14,2(20)

20,0(20)

26,0(20) 7,0(10)

4,0(10)

6,2(10)

8;0(101

8,4(10) 0,2(0>3)

0,11(0,3)

0,18(0,3)

0,24(0,3)

0,г6(О,3) 6,0(20)

9,2 (20)

8,6(20)

11,4 (20)

13,4(20)