Материал неплавящегося электрода

(9) (11) НИЯ сис- лов жит от 20-3520-300,2-0,83 но ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗОБ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТВЪСТВ(56) 1. Амосов В,М. и др. Электродные материалы на основе тугоплавких металлов. М., фМеталлургияф, 1976, с. 224.2. Авторское свидетельство СССР Р 622606., кл. В 23 К 35/22, 1977.3. АвтЬрское свидетельство СССР 9 825300, кл. В 23 К 35/22, 1979 (прототип).( 54 ) (57 ) МАТЕРИАЛ НЕПЛАВЯЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРОДА для контактной сварки металлов ,плавлением, содержащий тугоплавкий(59 В 23 К 35/22В 23 металл Ч 1 В группы периодической тени и нитриды тугоплавких метал 1 чВ группы периодической систеьв о т л и ч а ю щ и й с я тем, чт с целью повьнаения термостойкости и улучшения технологичности .при спекании, он дополнительно содер муллит и никель при следующем со ношении компонентов, мас,ЪТугоплавкий металл71 В группыпериодической систеьиМуллитНикельНитридытугоплавкихметаллов 17 Вгруппы периодической систеьи Осталь.Нитридциркония 20 35 49,81 44,2 49,5 Изобретение относится к сварочному производству, а именно к составам материалов неплавящихся электродов, используемых для контактнойсварки металлов плавлением.Известны составы материалов неплавящихся электродов, содержащиекак чистый вольфрам, так и вольфрамс присадками оксидов тория, иттрияили лантана Г 13.Известен также состав материала электрода на основе вольфрама сприсадкой оксида иттрия 12,3 вес.%и микроприсадками молибдена, никеляи борида вольфрама 2 ,Однако вольфрам хорошо смачивает.ся многими металлическими расплавами 1 например, железом, сталью, титаном, алюминием ) и растворяетсяв них, что является причиной образования локальной пористости в сварном шве и разрушения сваренных узловпо шву. Незначительные добавки к вольвольфраму химически инертных к таким расплавам тугоплавких оксидов неоказывает существенного влияния насмачиваемость и химическую инертностьэлектродов. Кроме того, технологияизготовления вольфрамовых и вольфрамсодержащих прутков сложная и дорогая: заготовки прессуют из порошка, подвергают двойному спеканиюпри 2200-2300 ОС, а затем обрабатывают горячей ковкой на ротационноковочных машинах, все операции выполняются в вакууме или в среде водорода.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности являетсясостав материала неплавящегосяэлектрода, вбдержащий, мас.Ъ, оксидалюминия 4-13, нитрид титана 9-34,фольфрам 62-83. Электрод из материала этого состава получают методомпорошковой металлургии: прессованиемсмеси порошков и последующим спекатнием в среде азота при 2050-2200 С.Электрод обеспечивает получение равнопрочности шва и свариваемых деталей 33.Однако он недостаточно термостоекчто обусловлено интенсивной рекристаллизацией и значительным ростомзерна материала при высокой темпеиатуре спекания. Цель изобретения - повышение термостойкости электрода и улучшение его технологичности при спекании.Укаэанная цель достигается тем, что состав материала электрода, содержащий тугоплавкий металл Ч 1 В груп пы периодической системы и нитриды тугоплавких металлов 1 ЧВ группы периодической системы дополнительно содержит муллит и никель, при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ: Тугоплавкийметалл Ч 1 Вгруппы периодическойси стемы 20-35 5 муллит 20-30Никель О, 2-0,8Нитридытугоплавкихметаллов1 ЧВ группыпериодическойсистемы ОстальноеВведение в состав материала элек.трода муллита позволяет получитьвысокоплотный электрод путем жидкофазного спекания при сравнительноневысоких температурах 11840-1860 ССнижение температуры спекания электрода на 200-350 улучшает техно логичность электрода и повышает еготермостойкость за счет торможенияпроцесса рекристаллизации и роста,зерен материала. Термостойкостьэлектродов повышается также и вследствие того, что муллит обладает высокой термостойкостью благодаря низким значениям коэффициента термического расширения и модуля упругости, Добавка. никеля активирует уплотнение электрода при спекании и де лает его поверхность более гладкой.Требуемый уровень электропроводнос,ти регулируется содержанием электропроводных компонентов - нитридов иметаллов. Значительные количества в35 составе материала цитридов и муллита, несмачиваемых и невзаимодействующих со многими металлическимирасплавами, способствует получениювысокого качества сварного соеди ненияВ табл. 1 приведены примеры количественного соотношения ингредиентов предлагаемых составов, из кото;рых готовят неплавящиеся электроды сстержни Ф 8 мм и длиной 45 мм ) сотносительной плотностью материала 96-98.1080945 Технология изготовления электродов заключается в совместном мокром размоле порбшков указанных ингредиен тов в нужном соотношении до получения порошка со средним размером частиц 1-3 мкм, пластифицировании 5 смеси порошков раствором каучука в бензине, формовании электродов мето-. дом мундштучного прессования и жидкофазном спекании в среде азотапри 1840-1860 вС. Свойства электродов, изготовленных из составов 1-3 (табл. 1) пред-. лагаемого, известного стержни Ф 8 мм и длина 45 мм) и вольфрамового пру,ток Ф 6 мм материалов приведены в табл. 2,Т а б л и ц а 2 Составматериалаэлектрода Относительная плотность, Ъ Краевойуголсмачивания расплавлен,сталью,град. Температура спеканияэлектродов,Предлагаемый+40 об,В М140 об.ЪТхИ зить расход дефицитного вольфра-,маИспользуемые в промышленностй 45 вольфрамовые неплавящиеся электроды (базовый объект сравнения 1 имеютпрактически неограниченную термоСтойкость. Однако взаимодействие вольфрама со свариваемым материалом приводит к снижению качества сварного шва, 50 что делает М -электроды малопригоднымидля контактной сварки плавлением. Как видно из табл. 2, электроды из предлагаемого состава имеют более высокую термостойкость и улучшенную технологичность при спекании: они спекаются при температурах на 250-300 ф ниже, чем известные что обеспечивает экономию электроэнергии и повышает срок службы печного оборудования. Кроме того, использОвание электродов предлагае мого состава позволяет сниСоставитель Г. ТютченковаРедактор Н. Бобкова Техред Т.фанта Корректор А. Тяско Заказ 1425/9 Тираж 1037 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Удельноеэлектросопротивление10 ООм м Термостойкостьколичество теплосмен доразрушения Экономияэлектроэнергиина партиюэлектродов из20 шт.,кВт . ч