Электродное покрытие

 

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к покрытиям сварочных электродов для ручной дуговой сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Покрытие согласно изобретению позволяет повысить показатель пластичности металла шва, а также снизить материалоемкость и себестоимость производства. Покрытие содержит следующие компоненты, мас. %: ильменитовый концентрат 60 - 65; мрамор 5 - 10; каолин 9 - 10; ферромарганец 8-11; ферросилиций 10 - 12. 2 табл.

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к покрытиям сварочных электродов для ручной дуговой сварки низкоуглеродистых и никзолегированных сталей.

Известно электродное покрытие [1], дающее при нанесении его на проволоку марки СВ-08 электрод типа Э-46 и имеющее следующий состав, мас.%: Рутиловый концентрат - 10 - 50 Тальк - 2 - 20 Мрамор - 4 - 30 Каолин - 2 - 15 Ферромарганец - 4 - 25 Целлюлоза - 1 - 5 Калиево-натриевый силикат-раствор (к весу сухой шихты) - 28 - 30 К недостаткам известного электродного покрытия относятся содержание большого количества дорогостоящего рутилового концентрата, недостаточно высокая пластичность металла шва и производительность сварки.

Наиболее близким к предлагаемому покрытию сварочных электродов является электродное покрытие [2], содержащее следующие компоненты, мас.%: Ильменитовый концентрат - 40 - 50;
Мрамор - 6 - 14;
Железная руда - 4 - 12;
Ферротитан - 5 - 10
Ферромарганец - 12 - 20;
Каолин - 2 - 6;
Тальк - 4 - 12;
Целлюлоза - 1 - 3
Известное покрытие на основе ильменитового концентрата обеспечивает сварочно-технологические свойства электродов и механические свойств металла шва, близкие к покрытиям на основе рутилового концентрата при меньшем содержании окислов титана, а также способствует повышению производительности сварки за счет увеличения температуры и скорости плавления электрода, сокращения потерь тепла и уменьшения прогрева покрытия благодаря введению в его состав железной руды, ферротитана и каолина.

К недостаткам данного электродного покрытия относятся высокая материалоемкость и себестоимость производства из-за многокомпонентности состава и использования дорогостоящих материалов.

Кроме того, недостатком этого покрытия является низкая пластичность металла шва из-за его склонности к трещинообразованию вследствие повышенного содержания серы, обусловленного введением в состав покрытия ферротитана и железной руды.

Задача изобретения - повышение качества металла шва, а также снижение материалоемкости и затрат.

Это достигается тем, что электродное покрытие, включающее ильменитовый концентрат, мрамор, ферромарганец и каолин, согласно изобретению содержит ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Ильменитовый концентрат - 60 - 65;
Мрамор - 5 - 10;
Каолин - 9 - 10;
Ферромарганец - 8 - 11;
Ферросилиций - 10 - 12
Увеличение в покрытии массовой доли ильменита (55% TiO₂; 50% Fe₂O₃) взамен введения железной руды (гематита) способствует снижению склонности сварочного шва к образованию трещин, повышению пластичности и стабильности горения дуги.

Увеличение массовой доли каолина взамен использования талька снижает теплопроводность покрытия и позволяет улучшить его опрессовочные свойства.

Введение в покрытие в качестве раскислителя ферросилиция взамен ферротитана снижает склонность сварного шва к образованию трещин и, как следствие, способствует повышению показателей пластичности.

Кроме того, уменьшение количества компонентов с составе покрытия и исключение из него более дорогостоящих материалов способствует снижению материалоемкости, затрат и, следовательно, себестоимости изготовления предлагаемого покрытия.

При опробовании предлагаемого покрытия методом опрессовки были изготовлены электроды диаметром 4 мм, которыми производили сварку образцов для определения сварочно-технологических свойств и механических свойств металла шва по ГОСТ 9467-75.

Составы покрытий опытных электродов приведены в табл. 1.

В табл. 2 приведены результаты испытаний опытных электродов.

Результаты испытаний показывают, что электроды с предлагаемым покрытием обеспечивают возможность получения мелкочешуйчатого металла сварного шва с оптимальным химическим составом и улучшенными показателями пластичности.

Покрытие обеспечивает устойчивое горение дуги при переменном и постоянном токе. При этом получаемый при плавлении опытных электродов шлак хорошо смачивает металл, обеспечивает формирование шва в различных пространственных положениях и легко отделяется с поверхности металла шва.

Таким образом, предлагаемое покрытие обеспечивает возможность получения механических свойств металла шва и сварочно-технологических свойств электродов на уровне требований ГОСТ 9467-75 для электродов типа Э-46, а также снижение затрат и материалоемкости производства благодаря упрощению состава, исключению из него дорогостоящих материалов и использованию местного сырья.

Формула изобретения

Электродное покрытие, содержащее ильменитовый концентрат, мрамор, ферромарганец и каолин, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит ферросилиций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Ильменитовый концентрат - 60 - 65
Мрамор - 5 - 10
Каолин - 9 - 10
Ферромарганец - 8 - 11
Ферросилиций - 10 - 12р

РИСУНКИ

Рисунок 1