Порошковая проволока


 


Владельцы патента RU 2454309:

Институт машиноведения и металлургии Дальневосточного отделения Российской академии наук (RU)

Изобретение может быть использовано для электродуговой сварки низкоуглеродистых конструкционных сталей. Порошковая проволока включает оболочку из низкоуглеродистой стали и шихту. Шихта порошковой проволоки содержит следующие компоненты, мас.%: железная окалина 52,5-73,1; алюминиевый порошок 17,5-24,4; ферросилиций 0,4-10; ферромарганец 2-16; графит 0,1-4. Коэффициент заполнения проволоки шихтой составляет 30-50%. За счет экзотермической реакции компонентов шихты при сварке порошковая проволока обеспечивает возможность энергосбережения при получении сварного шва, идентичного по химическому составу с матричным металлом.

 

Изобретение относится к электродным материалам для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей.

Наиболее близкой по составу, принятой в качестве прототипа, является порошковая проволока, раскрытая в авторском свидетельстве SU 835682 А, 07.06.1981 [1]. Известная порошковая проволока из [1] характеризуется следующим соотношением компонентов, мас.%:

Ферромарганец 2,5-3,2
Ферросилиций 1,5-2,5
Железная окалина 9-30
Алюминиево-магниевый порошок 3-10
Фторопласт 1,0-2,5
Железный порошок остальное.

Известная порошковая проволока не позволяет обеспечить при сварке одинаковое содержание химических элементов, особенно углерода, в сварном шве и матричном металле. Содержащийся в составе проволоки фторопласт не обеспечивает необходимого содержания углерода в структуре сварного шва, что приводит к снижению прочности сварной конструкции.

Технический результат заявленного изобретения заключается в том, что заявленная порошковая проволока позволяет производить сварку низкоуглеродистых и низколегированных сталей с получением сварного шва, идентичного по химическому составу с матричным металлом.

Указанный технический результат достигается тем, что в порошковой проволоке, включающей оболочку из низкоуглеродистой стали и шихту, содержащую железную окалину, алюминиевый порошок, ферросилиций и ферромарганец, коэффициент заполнения проволоки шихтой составляет 30-50% и шихта дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Железная окалина 52,5-73,1
Алюминиевый порошок 17,5-24,4
Ферросилиций 0,4-10
Ферромарганец 2-16
Графит 0,1-4.

Диапазон коэффициента заполнения проволоки шихтой - 30-50% обуславливается тем, что при меньшем заполнении проволоки наблюдается нестабильное горение электрической дуги, образуется прерывистый сварной шов; большего заполнения проволоки шихтой, чем 50% при данном соотношении компонентов последней, технологически осуществить не представляется возможным. Дополнительное присутствие графита 0,1-4% по массе в составе шихты обеспечивает его соответствие требуемому содержанию в низкоуглеродистых и низколегированных марках сталей с учетом примесей расплава оболочки - проволоки, угара и окисления под действием высоких температур. В совокупности обеспечивается требуемое (стандартное) содержание углерода в структуре сталей и, как следствие, их физико-механические свойства; прогнозируемые свойства сварного шва.

Для изготовления порошковой проволоки применяется лента из низкоуглеродистой стали холодной прокатки, неполированная, особо мягкая. Требования к ленте оговорены ГОСТ 503 - 81. Размеры ленты по толщине и ширине определяются технологией изготовления проволоки заданного диаметра. Основные показатели механических свойств ленты следующие: временное сопротивление разрыву 280-400 МПа; относительное удлинение - не менее 30%, материалом ленты служит сталь 08 кп. Подготовленные компоненты шихты взвешиваются дозами на один замес. Смешивание компонентов производится любым способом, обеспечивающим достаточную однородность смешанной шихты. В формирующем устройстве происходит формирование ленты и заполнение шихтой трубчатой металлической оболочки проволоки, после чего заготовка на волочильной машине обжимается до требуемого диаметра (1,2-3 мм). После волочения проволока наматывается на кассеты требуемого диаметра.

Для сварки и наплавки стали СТ3 порошковой проволокой на основе термитной шихты с коэффициентом заполнения 40% используют состав компонентов следующего содержания, мас.%:

Железная окалина 71,9
Алюминиевый порошок 23,86
Ферросилиций (Si - 77%) 1,77
Ферромарганец (Мn - 45%) 2,45
Графит 0,33.

Для стали с коэффициентом заполнения 45%:

Железная окалина 72
Алюминиевый порошок 23,93
Ферросилиций (Si - 77%) 1,6
Ферромарганец (Mn - 45%) 2,1
Графит 0,37.

Порошковая проволока для электродуговой сварки, включающая оболочку из низкоуглеродистой стали и шихту, содержащую железную окалину, алюминиевый порошок, ферросилиций и ферромарганец, отличающаяся тем, что шихта дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас.%

железная окалина 52,5-73,1
алюминиевый порошок 17,5-24,4
ферросилиций 0,4-10
ферромарганец 2-16
графит 0,1-4

при этом коэффициент заполнения проволоки шихтой составляет 30-50%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к наплавочным материалам, в частности к порошковым проволокам, для электрошлаковой наплавки инструментов и изделий, работающих в условиях абразивного износа.

Изобретение относится к области электродуговой наплавки износостойких сплавов, в частности к составу порошковой проволоки, и может быть использовано для повышения стойкости деталей оборудования и инструмента, работающих в условиях интенсивного износа при повышенных температурах (до 900°C) с ударными нагрузками, например деталей прессового инструмента горячего деформирования, валков горячей прокатки.

Изобретение относится к сварочным материалам, а именно к порошковым проволокам, и может быть использовано для автоматической и механизированной сварки в среде защитных газов во всех пространственных положениях низколегированных трубных сталей категории прочности Х90 в различных отраслях промышленности, например в трубной, нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к сварочным материалам, а именно к порошковым проволокам, и может быть использовано для автоматической и механизированной сварки в среде защитных газов во всех пространственных положениях хладостойких низколегированных трубных сталей категорий прочности Х70 и Х80 в различных отраслях промышленности, например, в трубной, нефтехимической промышленности с обеспечением хладостойкости шва при температурах до минус 60°С.
Изобретение относится к области электродуговой наплавки порошковой проволокой деталей, работающих в условиях трения металла о металл в контакте с коррозионной средой, и может быть использовано в энергетической, химической, нефтяной отраслях промышленности, например, для восстановления и упрочнения уплотнительных поверхностей запорной и дросселирующей аппаратуры, торцевых уплотнений контактных пар различных насосов, шнеков.

Изобретение относится к области сварки, в частности к системе сварки короткой дугой между перемещающимся проволочным электродом и заготовкой, способу управления импульсом тока и электроду с сердечником для флюса, и может найти применение в машиностроении.
Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для наплавки деталей, испытывающих активный абразивный износ металла по металлу в условиях повышенной температуры и многократных перепадов температур, например валков горячей прокатки, опорных валков, привалковой арматуры и других деталей металлургического оборудования прокатных станов

Изобретение относится к области электродуговой наплавки износостойких сплавов, в частности к составу порошковой проволоки

Изобретение относится к области электродуговой наплавки износостойких сплавов и может быть использовано для повышения стойкости деталей, работающих на истирание в контакте с агрессивными средами

Изобретение относится к наплавочным материалам, в частности к порошковым проволокам для дуговой наплавки в защитных газах инструмента и деталей, работающих при больших удельных давлениях и повышенных температурах

Изобретение относится к сварочной проволоке из нержавеющей стали с флюсовым сердечником для сварки стального оцинкованного листа

Изобретение может быть использовано для электродуговой наплавки оборудования и инструмента, работающих в условиях термомеханического циклического нагружения, например деталей медеразливочных машин, прессового инструмента горячего деформирования, валков горячей прокатки. Порошковая проволока состоит из низкоуглеродистой стальной оболочки, выполненной из армко-железа, и порошкообразной шихты. Проволока содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: хром 15-18; молибден 3-5,5; никель 2-6; марганец 2-4; ферросилиций 0,8-2,5; феррованадий 1,5-3,5; титан 0,5-1,0; алюминий 0,5-1,0; карбид бора 0,3-0,8; диборид титана 1,0-2,0; диборид циркония 0,5-1,5; кремнефтористый натрий 0,5-1,0; железный порошок 0,5-7,5; стальная оболочка - остальное. Наплавка порошковой проволокой с данным составом шихты может производиться в аргоне либо под фторидными флюсами. Наплавленный металл обладает высокой твердостью при хорошей пластичности, разгаростойкостью и износостойкостью, что позволяет значительно повысить стойкость прессового инструмента горячего деформирования в условиях длительного циклически изменяющегося температурно-силового воздействия. 2 ил., 2 табл.
Изобретение может быть использовано при наплавке под флюсом для восстановления изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях металлургического оборудования, работающих в условиях сжатия и абразивного износа при температурах 600°C, например прокатных валков черновых и чистовых калибров, а также роликов подающих рольгангов. Порошковая проволока содержит, мас.%: стальная оболочка 67,0-68,0, ферромарганец 0,50-1,2, ферросилиций 1,0-1,75, феррохром 7,2-9,1, ферромолибден 1,5-2,3, феррованадий 0,6-0,8, углеродфторсодержащая пыль фильтров алюминиевого производства 0,70-1,20, железный порошок - остальное. Технический результат заключается в повышении износостойкости и твердости за счет снижения загрязненности стали неметаллическими оксидными включениям, в предотвращении образования холодных трещин в процессе наплавки и снижении содержания водорода в наплавленном металле за счет введения фторсодержащих компонентов и создания дополнительной газовой защиты. 2 табл.
Изобретение может быть использовано при наплавке под флюсом для восстановления изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях металлургического оборудования, работающих в условиях сжатия и абразивного износа при температурах 600°C. Порошковая проволока содержит, мас.%: стальная оболочка 67,0-68,0, ферровольфрам 10,0-13,75, ферромарганец 0,76-1,41, ферросилиций 0,26-1,34, феррохром 3,38-5,38, феррованадий 0,4-1,0, никель 0,1-1,0, углеродфторсодержащая пыль электрофильтров алюминиевого производства 0,80-2,58, железный порошок - остальное. Технический результат заключается в повышении износостойкости и твердости за счет снижения загрязненности стали неметаллическими оксидными включениями, в повышении устойчивости горения дуги за счет введения элементов, облегчающих ионизацию в столбе дуги, в улучшении формирования наплавленного металла и исключении порообразования за счет введения фторсодержащих компонентов и создания дополнительной газовой защиты. 2 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к порошковой проволоке для получения жаростойкого покрытия дуговой металлизацией, и может быть использовано для защиты поверхности деталей, работающих в условиях высокотемпературной газовой коррозии. Порошковая проволока для нанесения жаростойких покрытий на детали, работающих в условиях высокотемпературной газовой коррозии, состоит из стальной оболочки и сердечника. Для повышения жаростойкости наносимых покрытий сердечник выполняют из шихты, содержащей в долях от массы проволоки: порошок алюминиевый ПА4 3-7%, хром металлический X99H1 23-27%, ферротитан ФТи70С05 0,5-1,2%, ферросилиций ФС90 0,8-1%. 1 табл., 1 пр.
Наверх