Состав подкладки для односторонней сварки

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п1,625885

Союз Совотсйил

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.04.77 (21) 2472321/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.09.78. Бюллетень № 36 (51) М. К.

В 23К 36/22

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делан изобретений и открытий (53) УДК 621.791.04 (088.8) (45) Дата опубликования описания 21.08.7$ (72) Авторы изобретения А. И. Акулов, Г. Г. Чернышов, А. А. Сыроваткин и Ю. В. Доронин (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт по монтажным и специальным строительным работам (54) СОСТАВ ПОДКЛАДКИ ДЛЯ ОДНОСТОРОННЕЙ

СВАРКИ

Изобретение относится к области сварки, в частности к составу подкладки для односторонней сварки.

Известны различные составы подкладок для односторонней сварки, например под- 5 кладка (1), содержащая в составе окислы титана, кремния, магния и титана, карбонаты кальция и магния, раскислители— кремний, марганец, алюминий и титан.

Положительным качеством данного состава подкладок является то, что они способствуют легкому возбуждению и стабильному горению дуги, устраняя вредное влияние фтора, выделяющегося при разложении плавикового шпата. Фтор дестабилизирует дуговой промежуток.

Однако содержание в составе подкладок карбонатов и основных окислов приводит к ряду отрицательных явлений. Так значительное содержание в составе под- 20 кладки основных окислов (СаО, MgO) влечет за собой ухудшение физических свойств шлака, образующегося при расплавлении подкладки, т. е. значительно повышает поверхностное натяжение и создает черезмер- 25 ную тугоплавкость. Это приводит к появлению подрезов, макронатеков, несплавлений и в результате — к неудовлетворительному формированию обратного валика шва.

Наличие карбонатов (СаСОз, MgCO>, Зз

ВаСОз) в составе подкладки приводит к большому выделению газов — СО, СО, которые в условиях односторонней сварки (пониженная температура сварочной ванны в корне шва, наличие тугоплавких окислов) остаются частично в металле шва, образуя поры и раковины, что отрицательно сказывается на прочностных характеристиках сварочного соединения.

Наиболее близким к предлагаемому составу по наличшо компонентов, содержащихся в составе подкладки, является состав (2), содержащий, вес. %:

Шлакообразующие — кремнезем, окись алюминия, рутиловый концентрат, окись цпр копия, окись кальция, окись магния, окись бария 9

Фториды — плавиковый шпат 10 — 20

Карбонаты — карбонат кальция, карбонат бария, карбонат магния

Раскислители — феррокремний, ферромарганец, ферротитан, ферроалюминий 5 железный порошок 10 — 90

Основным недостатком данного состава является наличие в псм карбопатов, кото625885 рые, как указывалось выше, отрицательно влияют на прочностные характеристики сварного соединения.

Кроме того, этот состав многокомпонентен, что весьма неудобно в производстве.

Целью изобретения является создание такого состава подкладки, который бы обеспечил стабильность формирования обратного валика с высокой степенью чистоты поверхности шва, способствовал легко- 10 му возбуждению и стабильному горению дуги.

Для достижения этой цели в состав подкладки введен ставролитовый концентрат в количестве 1,5 — 3 вес. /о, при этом соотно- 15 шение между ставролитовым концентратом и плавиковым шпатом взято в пределах

1: 10 — 1: 12, соотншение между рутилом и кремнеземом — в пределах 2: 1, а остальные компоненты — в следующем соотно- 20 шении, вес. о/о ..

Плавиковый шпат 15 — 36

Кремнезем 19 — 22

Ферросилиций 13 — 16

Окись алюминия 1 — 6 25

Рутил Остальное

Введение ставролитового концентрата обеспечивает стабильное горение дуги, равномерное оплавление кромок и подачу расплавленного металла в шлаковую ванну, ЗО что определяет качественное формирование обратного валика.

Пример 1. Подкладка изготовлена на основе сухой шихты следующего состава, вес. о/О. рутил — 40, кремнезем — 20, пла- 35 виковый шпат — 20, ферросилиций — 14, окись алюминия — 4, ставролитовый концентратт — 2.

После просушки и прокалки прокладка была установлена с обратной стороны пла- 40 стин из стали ВСт.Зсп в специальном приспособлении. Пластины из низкоуглеродистой стали толщиной 16 мм сваривали автоматом под флюсом проволокой Св08 на токе 750 — 800 А и напряжении 36 — 40 В. 45

Визуальный осмотр полученного шва на пластинах показал, что обратный валик был качественным с плавным переходом к основному металлу без подрезов, пор и макронатеков. 50

Прим ер 2. Подкладка изготовлена на основе сухой шихты следующего состава, вес. о/О. рутил — 38, кремнезем — 19, плавиковый шпат — 26, ферросилиций — 13, окись алюминия — 1,5, ставролитовый кон- 55 центрат — 2,5.

Сварка пластин из низкоуглеродистой стали ВСтЗсп толщиной 16 мм с применением подкладки указанного выше состава производилась полуавтоматически в СО2 60 проволокой Св08Г2Б диаметром 1,2 мм на токе 400 — 420 А и напряжении 40 — 42- В.

Пластины собраны с зазором 2 мм. Полученные швы на подкладке предложенного состава имели равномерный по высоте и ширине обратный валик с гладкой поверхностью и плавным переходом к основному металлу.

П р и м ер 3. Подкладка изготовлена на основе сухой шихты следующего состава, вес. о/О. рутил — 45, кремнезем — 22, плавиковый шпат — 15, ферросилиций — 15,5, окись алюминия — 1, ставролитовый концентр ат — 1,5.

Подкладка установлена с обратной стороны пластин из низколегированной стали

09Г2С толщиной 16 мм, собранных с зазором 3 мм. Сварка производилась порошковой проволокой диаметром 5 мм на токе

800 †8 А при напряжении 34 — 38 В.

Обратный валик шва, полученный в результате проведенной сварки, был без подрезов, с небольшим усилием, поры отсутствовали.

Состав подкладки разработан по методике математического планирования эксперимента и нарушение взятых соотношений между рутилом и кремнеземом (2; 1) и ставролитовым концентратом и плавиковым шпатом (1: 10 — 1: 12) приводит к резкому ухудшению формы обратного валика, бугристости и макронатекам, Использование подкладок предлагаемого состава при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей позволит резко снизить брак по подрезам, натекам, непроварам при формировании обратного валика шва.

Формула изобретения

Состав подкладки для односторонней сварки, содержащий рутил, плавиковый шпат, кремнезем, ферросилиций, окись алюминия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного шва, он дополнительно содержит ставролитовый концентрат, при следующем соотношении компонентов, вес. о/О ..

Плавиковый шпат 15 — 36

Кремнезем 19 — 22

Ферросилиций 13 — 16

Окись алюминия 1 — 6

Ставролитовый концентрат 1,5 — 3,0

Рутил Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии № 43412, кл. 12 В 106.3, 1972.

2. Патент США № 3548489, кл. 29 †4, 1970.