SU1691027A1 - Состав электродного покрыти - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке, в частности к сварочным материалам дл  сварки углеродистых и низколегированных сталей. Цель изобретени  - улучшение сварочно- технологических свойств электродов и повышение производительности сварки. Состав покрыти  содержит, мас.%: рутил 5- 9; ферросилиций 6-8; ферромарганец 5-8; карбоксилметилцеллюлоза 0,5-1.0; железный порошок 35-55; мрамор остальное. Дл  улучшени  характера переноса расплавленного металла состав покрыти  также содержит 2,5-3,5 мас.% политетрафторэтилена. Хорошие сварочно-технологические свойства электродов при высокой производительности процесса сварки достигаютс  при соблюдении соотношени  между суммарным содержанием мрамора, железного порошка и содержанием в покрытии политетрафторэтилена, равным 20,14- 32,4:1.4 табл. Ј

Description

Изобретение относитс  к сварке, в частности к сварочным материалам дл  сварки углеродистых и низколегированных сталей.

Целью изобретени   вл етс  улучшение сварочно-технологических свойств электродов и повышение производительности сварки.

Вводимый в состав покрыти  политетрафторэтилен выполн ет следующие функции. При прокалке электродов при 360-380°С происходит плавление политетрафторэтилена , который заполн ет имеющиес  в покрытии пустоты. При охлаждении в покрытии и на его поверхности образуетс  водостойка  пленка, котора  снижает его гигроскопичность и повышает прочность, преп тству  тем самым образованию ржавчины на поверхности железного порошка и,

как следствие, снижению склонности электродов к образованию пор в наплавленном металле.

Нар ду с этим политетрафторэтилен (CF2 CF2) осуществл ет и металлургические функции: наличие активных фтора и углерода в зоне дуги приводит к снижению в наплавленном металле вредных примесей - кислорода, азота и водорода и улучшает характер переноса расплавленного металла. Улучшение характера переноса расплавленного металла при введении политетрафторэтилена в покрытие обусловлено следующими процессами: при сварке между мрамором и политетрафторэтиленом протекают реакции, сумма которых определ ет выход следующих продуктов:

СаСОз + CF2 CaF2 + СОгГ+ СОТ.

С

ю

о

ю

V4

Это приводит к уменьшению коэффициента выхода шлака и увеличению газодинамического потока, в результате чего происходит дробление капель расплавленного металла.

При содержании политетрафторэтилена в покрытии менее 2,5 мас.% не обеспечиваетс  снижение гигроскопичности покрыти  и не происходит снижение размеров капель переход щего металла.

Введение в покрытие политетрафторэтилена свыше 3,5 мас.% нецелесообразно, так как он плохо смачиваетс  жидким стеклом , что ухудшает технологичность электродов в изготовлении,

Введение политетрафторэтилена в покрытие в соотношении между суммарным содержанием мрамора с железным порошком к нему от 20,14:1 до 32,4:1 обеспечивает высокие сварочно-технологические свойства электродов при сохранении высокой производительности сварки.

Введение в состав покрыти  35-55 мас.% железного порошка существенно повышает производительность наплавки, а наличие комплекса раскислителей, таких как ферросилиций и ферромарганец, в вышеуказанных пределах позвол ет регулировать наплавленный металл по уровню механических свойств.

Содержание рутила в покрытии 5-9 мае. %  вл етс  оптимальным дл  обеспечени  хорошего формировани  наплавленного металла и отделимости шлаковой корки.

Дл  оценки свойств электродного покрыти  были изготовлены составы покрытий , представленные в табл.1.

Шихту изготовл ли по известной технологии: смешивали с жидким стеклом и методом опрессовки наносили на стержни 4 мм из проволоки Св-08А. При этом контролировали внешний вид электродов и центрич- ность нанесени  покрыти  на стержень.

После прокалки электродов при 370°С в течение 1,5 ч исследовали технологичность электродов в изготовлении и производительность сварки; склонность покрыти  к гигроскопичности и к. образованию пор в наплавленном металле и характер переноса расплавленного металла, а также химический состав и механические свойства металла шва.

Технологичность электродов в изготовлении оценивали по качеству готовых электродов . При этом дл  каждого варианта (см. табл.1) контролировали по 100 шт. спрессованных электродов на центричность нанесени  покрыти  и качество опрессовки внешним осмотром в соответствии с требовани ми ГОСТа.

Производительность данных электродов оценивали весовым методом. Результаты этих исследований представлены в табл.2.

Дл  определени  склонности покрыти 

к гигроскопичности и к образованию пор в наплавленном металле проводили следующие испытани . Прокаленные электроды (tnp 370°C, t 1,5 ч) помещали в атмосферу с

повышенной относительной влажностью (90%) и температурой 30°С и выдерживали электроды в этих, услови х в течение суток. При этом проводили замеры влажности покрыти  через 1 и 24 ч доведением навески

покрыти  прокалкой до посто нной массы при 380°С.

Кроме того, через 1 и 24 ч после выдержки в вышеуказанных услови х электроды испытывали на склонность к образованию

пор в наплавленном металле путем выполнени  трехслойных наплавок длиной 100 мм с периодическими обрывами дуги через каждые 10-15 мм на пластины д 20 мм из В ст.З сп. Внешним осмотром, с последующей

послойной строжкой наплавок через 0,2 мм, определ ли склонность электродов к образованию пор. Нар ду с этим производили оценку характера переноса расплавленного металла на анализаторе нестационарных

процессов. В качестве критери  служила длительность короткого замыкани  т с.з. (мс) при сварке в нижнем положении на посто нном токе обратной пол рности.

Результаты динамики роста влажности

покрыти  исследуемых электродов, склонности к образованию пор и характера переноса расплавленного металла приведены в табл.3.

Дл  определени  химического состава и

механических свойств наплавленного металла проводили испытани  согласно ГОСТа. Из табл.4, где приведены химический состав и механические свойства наплавленного металла, видно, что электроды

с указанным покрытием отвечают требовани м дл  типа Э-50А.

Результаты испытани , представленные в табл. 1-4, показывают, что электроды с данным покрытием имеют высокие сварочно-технологические свойства и производительность , а металл, наплавленный ими, соответствует типу Э-50А.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Состав электродного покрыти , содержащий мрамор, рутил, железный порошок, ферросилиций, ферромарганец и карбоксил метил целлюлозу, отличающийс  тем, что, с целью улучшени  сварочно-технологических свойств электродов и повышени  производительности сварки, состав дополнительно содержит политетрафторэтилен при следующем соотношении компонентов , мас.%:

   Рутил5-9

   Железный порошок35-55

   Карбоксилметилцеллюлоза 0,5-1,0

   Ферросилицийб 8

   Ферромарганец5-8

   Политетрафторэтилен2,5-3,5

   Мраморостальное,

   причем отношение суммарного содержани  мрамора и железного порошка к содержанию политетрафторэтилена составл ет 20,14-32,4:1.

   Составы электродных покрытий

   Таблица 2 Технологичность электродов в изготовлении и производительность сварки

   ТаблицаЗ

   Характер переноса расплавленного металла, склонность электродов к гигроскопичности и к образованию пор при выдержке на открытом воздухе

   0,20. 0,23 0,25 0,36

   0,19

   Таблица 1

   6

   12 6

   10 13

   11

   15 12

   Химический состав и механические свойства наплавленного металла при сварке электродами с предлагаемым покрытием

   Таблица1