Состав шихты порошковой проволоки

(57) Изобретение в частности к св я к сварке,орошковымля сваркидистых и но чным Изобрем матер зовано вва, где плавка издв частнос ног о производс Целью изобр.ние качества ссчет снижения а ого содержанодорода,ведени хту оксида кальция ь содержание азота еталле, повысить с зволяет сниз наплавленном ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ проволокам, применяемым открытой дугой малоугле ение относится к сварочалам и может быть испольтраслях народного хозяйст. оизводится сварка или нап елий различного назначения, и наплавка валков прокаттения является повышеарного соединения за металле шва остаточазота, кислорода,низк олегиров анных с талей . Цель изобретения - повышение качества сварного соединения за счет снижения всоставе металла шва остаточного содержания азота, кислорода, водорода.Для улучшения процесса шлакообразования и создания газовой защиты сварочной ванны состав шихты содержит.фторопласт в количестве 1,1-2,5 мас.7Для снижения содержания азота в наплавленном металле в состав введеноксид,кальция в количестве 9,510,5 мас.7, причем соотношение содержания оксида кальция к фторопластусоставляет 5:1. Состав шихты такжесодержит (мас.7): ферромарганец4,5-5,0; диоксид титана 10,0-12,0;полевой шпат 10,0-12,0; флюорит3,0-5,0; остальное железный порошок.1 табл,держание легируюствует стабилизНаличие флюоснижает темперашает содержаниекислорода и азосчет снижения иэтих газов.Введениеты улучшаетния и созда щих элементов, способции горения дуги.ита в составе шихты уру плавления, умень-. водорода, а также а в области дуги за рциальных давлений фторопласта в состав шихпроцесс шлакообразования газовой защиты сварочнои ванны,В условиях электрической дугифторопласт диссоциирует с образованием атомарного углерода и газообраЧасть углерода, образующегося при ,40 разложении фторопласта, взаимодействует с кислородом, снижая его содержание в шлаке: 2 С + О2 СО;2 СО + О - ф" 2 СОд.фСО + С2 СО,2Образовавшийся при диссоциациифторопласта фтор в условиях дуги 50соединяется с водородом и углеродом; 45 Н + Г 2 НР;г -С+ Р СГ,.г Ф55фтористый водород, обладая небольшими размерами частиц с быстрой подвижностью и будучи в достаточно высо-, кой концентрации, снижает парциального фтора, которые вступают во вторичные химические реакции.Атомарный углерод активно взаимодействует с кислородом и оксидом5 кальция:2 С+ О= 2 СО;ЗС + СаОСаС +СО.Образующийся оксид углерода предупреждает окисление металла и способствует удалению азота, диффундирующего в пузырьки, образованные этим оксидом, и уносимого ими при кристаллизации металла.Карбид кальция способствует более 15 полному удалению азота, образуя с ним в условиях электрической дуги цианамид кальция:СаС + Н = СаСИ + С,20Давление азота и кислорода в атмосфере сварочной ванны также предупреждает их контакт и взаимодействие с металлом.Связывание азота в цианамид спо-25 собствует снижению его парциального давления, предупреждает тем самым образование нитридов металлов.Все эти процессы обусловливают практически полное связывание азота при достаточном количестве образующегося карбида кальция и обеспечивают ликвидацию негативного влияния азота при кристаллизации металла.Цианамид кальция уходит в шлак, который в дальнейшем может быть использован для нужд сельского хозяй. ства. ное давление азота и кислорода в ат" мосфере сварочной ванны, также предупреждает их контакт и вэаимодейст вие с металлом,Ферромарганец предназначен для введения марганца в металл шва,Легирование металла шва марганцем обеспечивает получение аустенитно-мартен- ситной матрицы, прочно удерживающей упрочняющую фазу, а также хорошее раскисление металла, отсутствие пор и горячих трещин.Введение двуокиси титана улучшает технологические свойства,повышает стабильность горения дуги и способствует хорошей отделимости шлаковой корки.Конкретные составы шихты и результаты исследований приведены в таблице.Компоненты шихты в определенных количествах перемалывают и тщательно перемешивают до получения однородной смеси. Смесь закатывают в ленту из мягкого железа и в таком виде используют в сварочных работах.Производилась сварка образцов из стали 3 размером 250 х 120 х 5 мм с применением проволоки, приготовленной с различными соотношениями компонентов шихты, на следующих режимах: .1 = 250 А; д = 2 бВ; Н = 20 мм;7 э = 40 м(ч. Сварка велась открытой дугой в воздушной среде. Во всех опытах металл шва имел следующий химический состав, мас.7:Марганец 0,5-0,7Кремний 0,2-0,3углерод 0,15-0,25Титан 0,05-0,15Железо ОстальноеОсновными контрольными показателями качества шва являлись твердость и ударная вязкость мета ла шва и остаточное содержание в нем азота,кислорода и водорода.Как показывают результаты исследований, материал, наплавленный порошковой проволокой с укаэанным составом шихты, имеет. более высокие механические свойства.Использование указанного составашихты позволяет также уменьшить со- держание водорода, кислорода и азота в сварном шве и улучшить процесс шлакообразования при сварке.5 ,1639922 и з о б р е т е н и я жит оксид пласт при по ошковой п сволоки понентов, кальция, флюорит, фтороследующем соотношении ком.амас.7.: Формула Состав шихты р Рпреимущественно для сварки открытой дугой малоуглеродистой и низколегированной сталей, содержащий ферромарганец, диокснд титана., полевой шпат, железный порошок, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния качества сварного соединенияза счет снижения в металле шва оста 5 Ферромарганец 4,5-5,0Диоксид титана 10,0-12,0Полевой шпат 10,0-12,0Оксид кальция 5,5-12,5Флюорит 3,0-5,0Фторопласт 1,1-2,5Железный порошок Остальноепричем соотношение содержания оксидакальция к фторопласту составляет 5:1точного содержания азота, кислорода,водорода, состав дополнительно содерУдарная иас.гСОР,Содервапие компонентовДиоксид Поле- Сво Соо тионеиие Сао:(Саа)а Основностьшик тн ТвердостьиеталлвиваНВ остаточное содеркаиие, иас.г ферро"иарганец вязкость Дк/си Составитель Т.Арест Техред С.Мигунова Корректор А.Осауленко Редактор ОЮрковецкая Заказ 986 Тираж 518 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ .СССР 113035, Москва, Ж, Раушская набв д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина, 101 4,0 45 5,0 5,5 60 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 50 5,0 5,0 5,0 50 5,0 5,О 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 5,0 1 5,05,0 5,0 50 11 111111 1111 1111 119 111 О 111 11з11111 111 . 111 1111 1111 1111 1.1111 1111 1111 1111 1111 1111 911 1011 111 1231 1111 1111 1111 1 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 9,0 90 9,0 9,0 9,0 о 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 8,0 9,0 10,0 31,0 2,О 12,5 13,0 10,0 0,0 10,0 о,о 10,0 1 О,О 10,0 10,0 10,0 1 О,О 10,0 4,0 40 4,0 4,О 4,0 4,О 4,0 4,0 4,0 4,0 4 О 4;О 4,0 4,0 4,0 40 4,О 4,О 4,0 4,О 4,04,0 4,0 4,0 4,0 4,0 40 а,о 4,0 2,5 з,о З,5 4,5 5,0 5,5 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 1,8 2,5 1,о 1,2 1,з 3,4 1,6в.г,ог,г 2;4 2,5 2,6 г,о 2,0 г,о 20 г,о г,о г,о г,о г,о 2,0 г,о 59,2 58,7 58,2 56,7 56,2 60,2 59,2 58,2 57,2 56,2 56,5 63,0 62,4 61,861,2 оо,б 594 58,2 57,0 56,8 54,6 54,0 534 57,3 59,0 5 В,О 57,0 56,0 550 585 58,0 57,5 56,5 56,0 55;5 5: 1 5: 1 5: 1 55: 1 5: 1 531 531 531 5; 1 431 5: 1 5: 1- 5:5:5:5: 1 5:5:55: 1 5: 1 5:6531 5: 1 531 531 5: 1 5.1 5: 1 5: 1 5: 1 5: 1 5: 1 1,06 1,06 1,06 1,06 1,04 1,05 1,05 1,06 1,06 3,06 09 1,о 1,ог 1,025 1,ОЗ 1,04 1,05 1,06 1,075 1,08 3,09 1,о 1, 2 1,06 1,06 1,06 3,06 1,06 1,06 1,07 1,О 7 1,О 7 1,ОВ 1,ов 1,08 146 150 50 151 151 148 50 150 152 156 150 150 151 150 15 О 151 50 150 149 150 150 50 151 150 146 1.4 9 1 50 1 4 9 1 4 7 1 С 7 1 4 8 1 49 149 148 347 зв 140 40 134 146 140 142 142 146 150 140 141 142 40 140 14 О 142 140 140 139 141 140 140 14 О 139 140 141 140 340 14 П 141 149 141 140 139 0,019 0,014 0,06 0,018 0,020 0,018 0,016 0,016 От 018 0,020 о,огг 0,019 П,О 6 0,017 0,016 0,017 0,016 0,036 0,015 0,036 0,016 0,017 0,016 О,О 1 В 0,035 0,016 0,016 0,07 0,017 0,016 О,П 5 0,017 0,016 0,018 О,П 18 П,П 12 П,П 08 О,ОО 7 О,ОПБ 0,01 О,ПП 9 0,009 п,опз О,ОП 7 П,П 07 О,П 10 П,ППВ 0 ййб 0,006 О,ййб 0,006 0,005 О,ОП 7 П,ООЗ П,йй 5 О,ййб О,ойб О,ОП 6 0,008 П,йоб 0005 0,008 0,005 0,006 0,005 0005 О,ПП 4 0,006 О,ОП 7 0,008 п,ог 7 П,П 19 О,йй 8 0,015 О,пг 0,017 п,о 17 О,П 12 0,0 ОП,О 5П, 019 П,П 22 П,П 18 П,й 6 П,П 1 П,О 1 О,ОП 8 П,П 10 О;ПО О,ййй П,ййо П,йй П,ПП 7 0;Ойо П,ОП 7 О,ОП 9 Пйй 7 О,ОО 7 0,010 П,О 14 П,П О,П 10 О,О 14 0,011 О,П 10