UA81996C2 - Порошковий дріт для наплавлення - Google Patents

Порошковий дріт для наплавлення Download PDF

Info

Publication number
UA81996C2
UA81996C2 UAA200606124A UAA200606124A UA81996C2 UA 81996 C2 UA81996 C2 UA 81996C2 UA A200606124 A UAA200606124 A UA A200606124A UA A200606124 A UAA200606124 A UA A200606124A UA 81996 C2 UA81996 C2 UA 81996C2
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
powder
wire
metal
surfacing
aging
Prior art date
Application number
UAA200606124A
Other languages
English (en)
Russian (ru)
Inventor
Игорь Александрович Кондратьев
Игорь Александрович Рябцев
Ярослав Петрович Черняк
Original Assignee
Институт Электросварки Им. Е.О. Патона Нан Украины
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электросварки Им. Е.О. Патона Нан Украины filed Critical Институт Электросварки Им. Е.О. Патона Нан Украины
Priority to UAA200606124A priority Critical patent/UA81996C2/uk
Publication of UA81996C2 publication Critical patent/UA81996C2/uk

Links

Landscapes

  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

Винахід стосується зварювальних матеріалів, зокрема порошкових дротів для наплавлення зносостійкого шару металу на робочу поверхню деталей, працюючих в умовах великого питомого тиску та підвищених температур - переважно штампового та пресового інструменту для гарячого деформування металу. Дріт складається зі сталевої оболонки і порошкоподібної шихти, що вміщує нікелевий порошок, феротитан, молібденовий порошок, кремній кристалічний, алюмінієвий порошок, марганець металевий, шлако- і газоутворюючі компоненти і залізний порошок. Дріт є відносно дешевим, самозахисним, метал, отриманий при наплавленні цим дротом, має теплостійкість 570...580С, твердість після наплавлення – HRC 30…34, після старіння - HRC 47…52.

Description

Опис винаходу
Передбачуваний винахід відноситься до зварювальних матеріалів, зокрема до порошкових дротів для 2 наплавлення зносостійкого шару металу на робочу поверхню деталей, працюючих в умовах великого питомого тиску та підвищених температур - переважно штампового та пресового інструменту для гарячого деформування металу.
Для ручного наплавлення подібного інструменту застосовуються електроди, серед яких найбільш розповсюджені електроди марок ЕН-6Є0М, ОЗШ-4, ОЗШ-1, ОЗН-3, Савіодиг 9080, Хирег 9025 та інші. Порівняно 70 низька продуктивність ручного наплавлення, значна трудомісткість, а також залежність якості наплавлення від кваліфікації зварювальника знижує ефективність застосування електродів.
Для механізованого наплавлення, зокрема напівавтоматичного, все частіше застосовуються самозахисні порошкові дроти. Процес наплавлення відкритою дугою, тобто без застосування захисних газів та флюсів, значно спрощує техніку відновлення та зміцнення інструменту зі складною формою. Найбільш відомі порошкові дроти марок ПП-Нп-25Х5ФМСТ, ПП-Нп-30ОХ4ВЗМЗФОС. ПП-Нп-30Х4Г2СМ |див. довідник "Наплавочнье порошковне ленть и проволоки", Київ/ТГехніка", 1991 р., ст. 16). Метал, наплавлений ціми дротами, уявляє собою хромомолібденову або хромовольфрамомолібденову штампову сталь мартенситного класу з карбідним зміцненням. Наплавлений метал цього класу володіє високою теплостійкістю та термостійкістю, але в той же час має високу твердість - більше НКС 50. А цей фактор не дозволяє застосовувати обробку різанням , особливо інструменту складної форми, що суттєво знижує, рівень застосування зносостійкого наплавлення.
По цій причині застосування мартенситностаріючих сталей у якості наплавленого металу дуже перспективно.
Ці сталі мають рад переваг перед металом мартенситного класу: можливість наплавлення без попереднього та супутнього підігріву; порівняно невисока вихідна твердість дозволяє провадити механічну обробку наплавлених виробів різанням; простота термічної обробки, котра забезпечує високі експлуатаційні якості наплавленого с металу. Ге)
Відомі декілька марок порошкового дроту для наплавлення шару мартенситностаріючої сталі розробки
Уральського політехнічного інституту (ав. 323226, Б.В. 1972, Мо1; ап. 493320, Б.В. 1975, Мо 44; а.п.565797,Б.8. 1977, Мо 27), однак вони не знайшли застосування. Нами в якості прототипу обраний найбільш відомий порошковий дріт (а-о. 490615, кл. В23КЗ5/36, Б.В. 1972, Мо 41), який складається зі сталевої оболонки со й порошкоподібної шихти, що містить нікель, кобальт, молібден, феротитан, в котрий для підвищення Тех! зносостійкості до складу шихти уведено феросіліцій та кремнефтористий натрій, а компоненти дроту узяті у наступному співвідношенні (мас. 9): Ме нікель 3,5-5,5 -- кобальт 12-14 (ге) молібден 14-16 феротитан 0,5-0,8 феросіліцій 0,5-0,8 « кремнефтористий нагрій /0,5-1 с 40 оболонка інше - ч Метал, отриманий при наплавленні цим дротом, має порівняно високу твердість після відпуску (старіння) - » НКС 57, але у той же час вихідна твердість (після наплавлення) досить значна - НКС 44, що перешкоджує обробці наплавленого шару різанням. До недоліків порошкового дроту - прототипу можна віднести також його високу вартість (із-за дуже великого змісту кобальту та молібдену), а також ту обставину, що дріт призначений со тільки для наплавлення під шаром флюсу, а це значно звужує номенклатуру деталей, що підлягають - наплавленню.
Задачею цього передбачуваного винаходу є створення відносно дешевого самозахисного порошкового дроту (се) для дугового наплавлення шару економнолегованої мартенситностаріючої сталі, яка володіє високою «со 250 теплостійкістю - не нижче 5702 та має безпосередньо після наплавлення твердість не біллі НКС 35, а після старіння (відпуску) не менше НС 45. (42) Поставлена задача вирішується шляхом створення порошкового дроту, який складається зі сталевої оболонки і порошковоподібної шихти, яка містить нікелевий порошок, феротітан, молібденовий порошок, кремній кристалічний. Суттєвою відмінністю є те, що до складу шихти дроту додатково уведено алюмінієвий порошок, 255 марганець металевий, шлако- і газоутворюючі компоненти, залізний порошок, причому компоненти дроту узяті о при наступному співвідношенні, мас. 9о: ко нікелевий порошок 7-9 марганець металевий 5-7 60 феротитан 3-6 молібденовий порошок 0,5-1,5 кремній кристалічний 1-2 алюмінієвий порошок 1-2 шлако- і газоутворюючі компоненти 4-8 бо залізний порошок 0,5-10 -Д-
сталева оболонка інше
В якості сталевої оболонки використовується холоднокатана стрічка (ГОСТ 19851-74) з низьковуклецової сталі марок 08,08кп, 08 пс. 9 Слід відзначити, що у мартенситностаріючих сталях вміст вуглецю не повинен бути більш ніж 0,13905, інакше суттєво знижується ефект старіння, причому вихідна твердість металу (після наплавлення) досить велика - близько НКС 40. Із-за цього легуючі елементи уводяться до шихти порошкового дроту у вигляді чистих компонентів (порошків метанів), а не вигляді вуглецевовміщуючнх феросплавів. Виключення зроблено тільки для титану, бо його порошок дуже дорогий та дефіцитний. то Зміцнення мартенситностаріючих сталей пояснюється двома основними механізмами: мартенситне перетворення створює достатньо міцну та пластичну матрицю, подальше зміцнення котрої йде за рахунок виділення у твердому розчині інтерметалевих фаз.
Нікель входить до складу більшості мартенситностаріючих сталей, причому його кількість може коливатися від 4 до 18 95. Оптимальним вмістом нікеля слід рахувати 895; при цьому збільшується кількість мартенситу то заміщення, що веде до росту ступеня зміцнення сталі. Подальше підвищення вмісту нікеля не впливає на цю характеристику.
Марганець використовується, як правило, дня часткової заміни нікеля, а також дня підвищення міцності сталі. Підвищення цієї характеристики сталі при легуванні марганцем (4-695) обумовлено двома причинами: зміцнення твердого розчину за рахунок розчинення марганцю та зміцнення, яке пов'язано з утворенням 720 мартенситу.
Практично кожна мартенситностаріюча сталь утримує молібден. Дисперсність, морфологія, характер розподілу й міцність часток молібденовміщуючої фази таки, що вони забезпечують найкраще сполучення механічних властивостей. Хоча використання молібдену у економнолегованих сталях обмежено із-за його високої вартості, його все ж таки застосовують у малих кількостях (0,5-1,590), що дозволяє підвищити см 25 пластичність та в'язкість сталі. Ге)
Кремній позитивно впливає на якості мартенситностаріючих сталей, котрі вміщують 6-1595 нікеля. Невеликі добавки кремнію зменшують рівновагу розчинності більшості легуючих елементів У о та у-Бе, що, в свою чергу, підвищує ефект дисперсіонного твердіння. Аналіз механічних властивостей сталі, яка містить нікель, «с 30 молібден та титан, показує, що оптимальним вмістом кремнію, достатнім дня інтенсифікації процессу старіння та не виявляючого помітного зниження пластичності й в'язкості, складає біля 1 95. (е)
Титан та алюміній е найбільш ефективними елементами, які зміцнюють мартенснтностаріючі сталі. Практично б вони не розчиняються у мартенситі і в присутності нікелю при нагріванні сталі відбувається виділення зміцнюючих часток типу МІАЇ, Мізті, Міз(Аї, Ті). Вплив титану та алюмінію на властивості сталей необмежується че 35 їх участю у зміцненні при старінні мартенситу. У сталях з низькою температурою початку мартенситного со перетворення малі добавки титану та алюмінію (приблизно по 1 95 кожного) дають можливість підвищити температуру початку мартенситного перетворення, змінити кількість остаточного аустеніту та відповідно збільшити стійкістні властивості.
Наявність в складі шихти порошкового дроту у певному співвідношенні шлако- та газоутворюючих « компонентів карбонатно-флюоритного типу дозволяє проводити наплавлення відкритою дугою. Раніше З7З здійсненими дослідженнями встановлено, що оптимальним вмістом шлако- та газоутворюючих компонентів у с дроті для наплавлення легованої стані, котрий забезпечує, надійний захист металу шва, становить 4-8 95. При :з» меншому вмісті погіршується захист і можлива поява пор, при більшому - надмірна кількість шлаку, що утрудняє роботу при багатошаровому наплавленні.
Залізний порошок уводиться до складу порошкового дроту для одержання заданого коефіцієнту заповнення, со котрий забезпечує погрібний склад наплавленого металу та щільний стиск країв сталевої стрічки. На хімічний склад та властивості наплавленого металу він не впливає. -- Для вибору оптимального складу порошкового дроту визначали ефект старіння наплавленого металу, тобто «со його твердість після наплавлення (вихідна) та твердість після відпуску (старіння) при 480 «С протягом З годин.
Також визначали теплостійкість наплавленого металу (у состаріному становищі), котра характеризувалася (се) температурою 2-х годинного відпуску, після якого твердість складала НКС 40. б В таблиці наведено вплив складу порошкового дроту на властивості наплавленого металу. Кількість шлако- та газоутворюючих компонентів у всіх випадках була практично однакова. Коефіцієнт заповнення дроту -33 95.
При наплавленні порошковим дротом заявочного складу (відповідно варіанти 4, 7, 9 таблиці) наплавлений
Метал має наступний склад: 0,05-0,1395 С; 7.0-8,5905 Мі; 4,0-6,095 Мп; 1,0-2,095 851; 0,5-1,5 95 Ті; 0,5-1,5 95 Мо; 0,2-0,695 А1. Структура металу до старіння складається із феріту та нітридів легуючих елементів, після
ГФ) старіння - із дрібноголчатого та пакетного мартенситу, а також нітридів. Типова твердість після наплавлення - з НІС 30-34. після старіння НКС 47-52; теплостійкість - 570-580. во Таблиця
Вплив складу порошкового дроту на властивості наплавленого металу
Вс вас свв Й порошок |металевий порошок кристалічний: |порошок газоутаор. порошок оболонка старіння компоненти бо 1 75 52 40 оз 14 05 во 85 67 29 44 БО
2 в 1 а 126 | 12 | ав | 12150 | 631 | яв а |в вет 1217 1261150 | 200150 4 | то 15о 1361705 |7л1ю 11155010, 3о1ят |в в 5 | 58 180144 | 221116 1о0во | ва | 1804415 вва ви 12610405 1123150 809 вю 7 |та вияв 10911614 15055132 148 |в вва яв вв 11709 110в6150 | 470-315 се | во тов 116 |72ю 12150050 415 |в юр ва 1в то 102 |2я 12150 | ля | 215 ше тотип| 490615
Відсутність пор, тріщин та інших дефектів у наплавленому металі, значний ефект старіння та висока теплостійкість забезпечуються пропонуємим кількісним співвідношенням компонентів порошкового дроту.
Як зменшення, так і збільшення вмісту нікелевого порошку, Марганця металевого, феротитану, молібденового порошку, кремнія кристалічного, алюмінієвого порошку нижче чи понад оптимального не дозволяє одержати потрібних властивостей наплавленого металу - одночасно високу теплостійкість (не нижче 5702), порівняно низьку твердість після наплавлення (до НРС 35) та високу твердість після старіння (не нижче НРС 45). В одному випадку (наприклад, варіанти 2, 3, 8, 10) теплостійкість наплавленного металу та його твердість після старіння достатньо висока, але твердість безпосередньо після наплавлення також висока, що не дозволяє проводити обробку різанням. У другому випадку (варіанти 1, 5, 6) - недостатньо висока теплостійкість та низька твердість після старіння.
Таким чином, оскільки встановлено, що ця пропозиція має властивості, які не співпадають з властивостями відомих технічних рішень та встановлено, що вона містить суттєво відмітні ознаки, котрі не виявлені у відомих ее технічних рішеннях, то можливо зробити висновок, що дана пропозиція має суттєві відзнаки. (5)
Пропонований порошковий дріт пройшов лабораторні та промислові іспити, йому надано індекс ПП-Ан-204.
На дріт оформлено технічні умови ТУУ 28.7-05416923-073.
Ф (Се) зо ормула винаходу (2)
Порошковий дріт для наплавлення відкритою дугою, переважно інструменту для гарячого деформування Ф металу, що складається зі сталевої оболонки і порошкоподібної шихти, що вміщує нікелевий порошок, феротитан, молібденовий порошок, кремній кристалічний, який відрізняється тим, що до складу шихти дроту - додатково введені алюмінієвий порошок, марганець металевий, шлако- і газоутворюючі компоненти, залізний о порошок, причому компоненти дроту взяті в наступному співвідношенні, мас 90: нікелевий порошок 7-93 марганець металевий 5-7 « феротитан 3-6 шщ с молібденовий порошок 0,5-1,5 а кремній кристалічний 1-2 и"? алюмінієвий порошок 1-2 шлако- і газоутворюючі компоненти 4-8 залізний порошок 0,5-10 (ее) сталева оболонка решта. - «се Офіційний бюлетень "Промислова власність". Книга 1 "Винаходи, корисні моделі, топографії інтегральних мікросхем", 2008, М 4, 25.10.2008. Державний департамент інтелектуальної власності Міністерства освіти і ікс) науки України. (42)
Ф) ко 60 б5
UAA200606124A 2006-06-02 2006-06-02 Порошковий дріт для наплавлення UA81996C2 (uk)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200606124A UA81996C2 (uk) 2006-06-02 2006-06-02 Порошковий дріт для наплавлення

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAA200606124A UA81996C2 (uk) 2006-06-02 2006-06-02 Порошковий дріт для наплавлення

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA81996C2 true UA81996C2 (uk) 2008-02-25

Family

ID=39817326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAA200606124A UA81996C2 (uk) 2006-06-02 2006-06-02 Порошковий дріт для наплавлення

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA81996C2 (uk)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679374C1 (ru) * 2018-05-16 2019-02-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Порошковая проволока
RU2679372C1 (ru) * 2018-05-03 2019-02-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Порошковая проволока
RU2682940C1 (ru) * 2018-06-06 2019-03-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Порошковая проволока
RU2682941C1 (ru) * 2018-06-06 2019-03-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Порошковая проволока
RU2704338C1 (ru) * 2019-04-09 2019-10-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ) Порошковая проволока
RU2750737C1 (ru) * 2020-10-19 2021-07-01 Общество с ограниченной ответственностью "Регионстрой" Порошковая проволока для механизированной наплавки сталей
RU2753632C1 (ru) * 2021-01-11 2021-08-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" Порошковая проволока
RU2801387C1 (ru) * 2022-12-19 2023-08-08 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Порошковая проволока

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2679372C1 (ru) * 2018-05-03 2019-02-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Порошковая проволока
RU2679374C1 (ru) * 2018-05-16 2019-02-07 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Порошковая проволока
RU2682940C1 (ru) * 2018-06-06 2019-03-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Порошковая проволока
RU2682941C1 (ru) * 2018-06-06 2019-03-25 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Порошковая проволока
RU2704338C1 (ru) * 2019-04-09 2019-10-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" (ОмГТУ) Порошковая проволока
RU2750737C1 (ru) * 2020-10-19 2021-07-01 Общество с ограниченной ответственностью "Регионстрой" Порошковая проволока для механизированной наплавки сталей
RU2753632C1 (ru) * 2021-01-11 2021-08-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" Порошковая проволока
RU2801387C1 (ru) * 2022-12-19 2023-08-08 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Порошковая проволока

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102069322A (zh) 一种高硬度二氧化碳气体保护堆焊药芯焊丝
RU2619547C1 (ru) Порошковая проволока для наплавки
CN102029482B (zh) 一种用于热锻压模具修复的气保护堆焊药芯焊丝
CN103008911B (zh) 一种模具堆焊用自保护药芯焊丝
CN101596654B (zh) 一种高强结构钢板焊接用药芯焊丝
CN110653515B (zh) 一种高锰钢lng储罐焊接用无缝埋弧药芯焊丝
CA2681747A1 (en) High-strength welded steel pipe including weld metal having high cold-cracking resistance and method for manufacturing the same
CN105171275B (zh) 一种用于热锻压模具修复的高硬度气保护堆焊药芯焊丝
RU2429957C1 (ru) Порошковая проволока
NO348276B1 (en) Metallic flux-cored wire for Ar-CO2 mixed gas shielded ARC welding
CN103785971B (zh) 一种超低气孔敏感性的堆焊用无渣自保护药芯焊丝
UA81996C2 (uk) Порошковий дріт для наплавлення
RU2679373C1 (ru) Порошковая проволока
RU2704338C1 (ru) Порошковая проволока
RU2467854C1 (ru) Порошковая проволока
CN112276416B (zh) 焊丝粉体药芯、药芯焊丝、其制备方法、应用、超高强度钢焊接工艺
RU2294273C2 (ru) Порошковая проволока для наплавки
CN102744533A (zh) 一种夹送辊用堆焊药芯焊丝
RU2478030C1 (ru) Порошковая проволока для наплавки
RU2679374C1 (ru) Порошковая проволока
CN119635071A (zh) 一种改良高韧性m2高速钢药芯焊丝及其制备方法
CN109664045B (zh) 一种Cr12N钢自保护药芯焊丝
RU2736537C1 (ru) Порошковая проволока
RU2356714C2 (ru) Порошковая проволока
EA200802100A1 (ru) Шихта порошковой проволоки для сварки и наплавки деталей из углеродистых сталей