Состав для пайкосварки чугуна

 

Союз Советских

Социалистических

Реслу6лнк

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ТИЛЬСТВУ

oi833399 (61) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 21. 11. 77 {21) 2544764/25-27 (51)М. Кл. с присоединением заявки Йо (23) Приоритет

В 23 К 35/30

Государственмый комитет

СССР по аеаам иoарииИ и открытий

Опубликовано 30.0581. Бюллетень Н9 20 (53) УДК 621.791.3 (088.8) Дата опубликования описания 30 ..05 81

Б.А. Подольский, В.М. Темкин, М.P. Лепис о, В.П. Щербина и Л.В. Шаульский

1 (72) Авторы изобретения

t

1

E (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ IIAAKOCBAPKH ЧУГУНА

Изобретение относится к пайке и сварке, в частности к низкотемпе.ратурной пайкосварке чугуна чугунными присадочными материалами пламенем газовой горелки.

Известны чугунные присадочные материалы, применяемые для исправления дефектов на предварительно механически обработанных чугунных деталях, имеющих незначительный припуск на окончательную обработку.

При необходимости получения структур чугуна в наплавленном металле наибольшее распространение получил, например пруток УНЧ-2 (1 j„ в состав которого входят следующие компоненты, вес.з:

Углерод 3,4-3,7

Кремний 3 5-3,8

Марганец 0,6-0,7

Фосфор 0,2-0,4

Никель 0,4-0,6

Титан 0,15-0,2

Медь. . Не более 0,1

Сера Не более 0,03

Железо Остальное

Основные затруднения при пайкосварке чугуна заключаются в том, что механически обработанные поверхности плохо смачиваются чугунными.присадочнымн материалами. Углерод, выделившийся в виде графита на поверхности кромок, также препятствует образованию прочного соединения наплавленного металла с подложкой.

Отрицательные влияния графита на процесс образования паяного соединения частично устраняются, например, применением флюса, в состав которого введены соли, имеющие сравнительно небольшое средство . с кислородом.

Эти соли при нагреве разлагаются, выделяя свободный кислород, который расходуется на окисление графита.

15 Однако полностью устранить отрицательное влияние графита на процесс образования металлических связей между основным и нанлавленным металлом не удается даже при тщательном

20 соблюдении рекомендаций ведения процесса.

Известен состав для сварки чугуна (2, содержащий, вес.е:

Углерод 2,5-4

Кремний 1,5-3 9

Марганец 0,01-0,4

Никель 0,5-2,5 хром 0,01-0 05

Медь 0,1-1, 0

30 Магний 0,09-0,15

833399

Редкоземельные металлы 0,01-0,1

Ванадий 0,01"0,5

Кальций 0,02"0,1

Железо Остальное

Однако известный состав не дает воэможности получить прочное и пластичное паяносварное соединение из-эа плохих самофлюсующих и графитизирующих свойств.

Цель изобретения - создание самофлюсующего пруткового материала для исправления дефектов чугунного литья, выявленных на последних стадиях механической обработки, обладающего хорошими технологическими свойствами и обеспечивающего высокие значения прочности и пластичности паяносварного соединения, способствующе го получению низкой твердости наплавленного металла и переходной зоны для последующей обработки детали обычным режущим инструментом.

Таблица 1

Содержание компонентов, вес.З

Состав

С Si Èï Hi Тi P Ng Ч . Na . Са

1 3,5 3,5 0,5 0,5 0,01 0,4 0,02 0,02 0,02 0,02 Остальное

2 3,75 3,75 0,75 0,85 0,09 0,5 0,4 0,31 0,4 0,4 То.же

3 4,0 4,0 0,8 1,2 1,2 0,6 0,8 0,6 0,8 0,8

t. результаты испытаний предлагаемого в пределах 700-800 С представлены состава.при температуре пайкосварки 65 в табл.2.

Для достижения поставленной цели, состав пайкосварки чугуна дополнительно. содержит титан и натрий при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 3,5-4,0

Кремний . 3,5-4,0

Марганец 0,5-0,8

Никель 0,5-1,2

Магний 0,02-0,8

Кальций 0,02-0,8

Ванадий 0,02-0,6

Фосфор 0,4-0,6

Титан 0,01-0,12

Натрий 0,02-0,8

Железо Остальное В качестве флюсующих компонентов состав содержит сильные раскислители, при иэыскании эффективных раскислителей учитывают состав и физикомеханические свойства тех окислов, которые могут образоваться. как в основном, так и присадочном материале (на его подло>кке) в результате их высокотемпературного взаимодействия

Отобранные для раскисления компоненты по степени активности возрастания упругости диссоциации . их окислов в ацетилена-кислородном пламени возможно расположить в следующий Ряд кальций, магний, кремний, натрий, фосфор, железо и никель.

Окисел каждого элемента в этом ряду может быть восстановлен всеми элементами, стоящими слева от него.

В случае, когда имеет место реакция восстановления металла иэ окисла на межфазной границе подложка - расплав происходит смачивание и растекание.

По своей природе пластики углерода серых чугунов являются дисперсной структурой, т.е. состоят из отдельных зерен и пор. Атомы и ионы щелочных и щелочноземельных металлов

20 (Са, Hg и Na) проникают в поры, расклинивают-и разрыхляют пластинки углерода. Наибольшее разрыхление наблюдается при взаимодействии. с солями титана (CaTiO>, HgTi0 и

25 Na T i O@ ), которые обладают окисляющим действием.

Глубина проникновения расплава таких солей в тело пластинки углерода зависит от пористой структуры, температуры и химической природы расплаваа.

В интервале, температур 700-1000 С происходит сокращение размеров дефектов (пор,трещин и др.) структуры, т.е. с течением времени и ростом температуры происходит уплотнение углерода. Это приводит к уменьшению глубины проникновения окисных фаз и затрудняет процесс разрушения.

Поэтому для сокращения времени и

40 интенсификации процесса перевода уг-. лерода в летучие и шлаковые соединения в состав присадочного материала введены поверхностно-активные компоненты из числа катализаторов окис45 ления .углерода, такие как натрий, кальций, магний.

Варианты выполнения предлагаемого состава представлены в табл.1.

833399

Таблица 2

18-22

20-25

21-24

240-270

230-265

222-240

2

Формула изобретения

Составитель В. Плахтий

Техред A. Вабинец Корректор В. Синицкая

Редактор Е. Дичинская

Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3864/11

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Состав для пайкосварки чугуна пламенем газовой горелки, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, кальций, ванадий, фосфор и железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,, с целью повышения прочности .и пластичности паяносварного соединения, он дополнительно содержит титан и натрий при следующем соотношении

:компонентов, вес.В:

Углерод 3,5-4,0

Кремний 3,5-4,0

Марганец 0,5-0,8

Никель 0,5-1, 2

Магний .0;С2-0,8

Кальций 0,02-0,8

Ванадий 0,02-0,6

Фосфор 0,4-0,6

Титан 0,01-0,12

Натрий 0,02-0,8

Железо Остальное

Источники информации, 15 принятые во внимание при экспертизе

1. Асиновская Г.А. и Журавицкий Ю.И. Газовая сварка чугуна. М., "Машгиз", 1974, с. 62-64.

2.Авторское свидетельство СССР

В 620062, кл. В 23 К 35/30, 20.12 ° 76.