Обмазка чугунных электродов для холодной сварки чугуна

Класс 21 Й, ЗО Л 51988 ИОАН ИЕ ИЗОБР СКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,МИССАРИАТОМ ТЯЖЕЛОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТ К АВТ ЩАННОМУ НАРОДНЫМЗарегистоировано в Государственном бюро послеющей региспрации изоорецений при Госплане ССс.Р,чугуна,аявлеио 5 апреля 1936 года за М ТПОпубликовано 31 октября 1937 года, Я. Д, Ринский и К. П, Вощанов. бмазка чугунных электродов для холодной сваркиПроблема исправленигуна представляет огром рческий интерес,Наиболее эффективным способомисправления брака является сварка,которая, однако, широкого распространения не получила. Могущая бытьс успехом примененной горячая сваркамало привилась на заводах в видутого, что сделать этот способ массовым (а заводы именно нуждаютсяв таком) нельзя по причине его длительности, сложности постановки массового нагрева деталей и т. д.Кроме того, при горячей сваркечугуна имеет место изменение размеров детали, что в ряде случаев недопустимо.Несравненные преимущества можетиметь заварка раковин в чугунномлитье в холодную", Разработка удовлетворительного метода холоднойсварки чугуна дала бы возможностьрешить для подавляющего числа деталей вопрос ликвидации брака, таккак применение холодной сваркив условиях завода ничем не лимитируется, В течение последнего временипоявился ряд работ, посвя щенныхустановлению метода холодной сварки ,.чугуна чугунными электродами, Ре зультаты этих работ дали авторам возможность установить рецепты обмазок для холодной сварки чугуна (обмазка Ярхо и др.).Эти обмазки не получили применения на заводах. Причина этого заключается в том, что шов, наплавленный электродом с этой обмазкой, часто отбеливается, дает поры и трещины. Твердость наплавленного металла получается выше твердости основного металла,йвторы этих обмазок совершали в своих изысканиях ошибку, так как вели исследование на небольших пластинах, на которых получали благоприятный по твердости металл, и отсюда делали вывод о возможности достижения такой же мягкости наплавки на больших деталях, При этом упускалось из вида, что при сварке на пластине последняя нагревается столь сильно, что процесс сварки уподобляется сварке в горячую".При сварке на больших деталях, где отвод тепла от места сварки чрезвычайно велик, скорость охлаждения неизмеримо больше, и обмазка, дающая хорошие результаты при наварке на пластину, дает совершенножения будут меньше. Это обстоятель. ство является важным не только с точки зрения получения наплавленного металла без трещин, но. также имеет большое влияние и на величину остаточных термических напря. жений в самой детали, так как, чем меньшей усадкой обладает наплавляемый металл, тем меньшие термические напряжения остаются в изделии после сварки,На основании вышесказанного авторы считают, что при холодной сварке чугуна наилучшим графитизатором является кремний,б, Металлографические исследования образцов как на пластине, так и на детали показывают, что предлагаемая обмазка дает высококачественный чугун на ферритной основе, Включение графита сильно раздроблено и находится в мелком равномерно расположенном виде в основ. ной ферритной массе. Такие мелкие включения графита гарантируют высокую прочность и малую истираемость изделия. Переходная зона и линии расплавления показывают хорошее сплавление металла шва и основного металла. Глубина прова ра 2 - 3 .ям. Места отбела чугуна полностью отсутствуют. По своим качествам металл наплавки лучше основного металла.Считая, что заварка раковины средней величины, наиболее часто встречающейся в машиностроительных деталях, потребует 100 в 1 г наплавки, а стоимость детали часто достигает сотен рублей, особенно в случае, если раковина обнаружена после механической обработки, можно считать, что стоимость 1 кг электродов с предлагаемой обмазкой не явится большой и экономический эффект от применения обмазки будет существенным. Предмет изобретения.1, Обмазка чугунных электродов для холодной сварки чугуна, отличающаяся тем, что, с целью избежания отбеливания сварочного шва при быстром охлаждении его, обмазка содержит в своем составе вещества, дающие при плавлении большой эндотермический эффект, благодаря чему увеличивается время плавления электрода и, следовательно, количе-ство тепла, запасаемое изделием.2. Применение для получения обмазки по и. 1 ВаСО или ЯгСО., около 30,Ъ и 5 С около 70",.,Цля электрода 7,5 - 8 .им толщинаслоя обмазки берется равной 2,65 -2,75 лм.Обмазка замешивается на жидкомстекле удельного веса 1,40. На 100 гсухой обмазки берется 35 - 40 смжидкого стекла. Обмазка наноситсяокунанием, После нанесения обмазкиэлектрод должен быть прокален притемпературе 150 - 180 до полногоудаления влаги (5 - б часов).При указанных количествах ингредиентов обмазки время плавленияэлектрода длиной в 300 м,ы и диаметром в 8 мм при силе тока7=180 - 190 Я составляет 7 - 9 минут, тогда как время плавленияголого электрода составляет 1 мин.15 сек.Для успешного применения обмазкитреоуется соблюдение следующихусловий;1. При заварке раковин на массивных деталях состав обмазки долженобеспечивать время плавления электрода длиною 300 лм, равное 7 -9 минутам, для диаметра 75 - 8 мяпри силе тока 180 - 220 Я. Указанныережим и диаметр электрода могутсчитаться наиболее рекомендуемыми.2. Место, подлежащее заварке, вырубается таким образом, чтобы подготовка представляла собой прямоугольник, по возможности с закру.гленными углами, равномерной глубины, обязательно с отвесными стенками. Вне зависимости от размерапорока минимальные размеры разделки 25 ( 25 мм при глубине от4 - 5 лл,3, В случае глубоких раковин илизагрязненности поверхности, подлежащей наплавке, загрязнения удаляются выжиганием угольным электродом без расплавления основногометалла,4. При применении предлагаемойобмазки имеет место, в виду длительности процесса сварки, значительныйразогрев стержня электрода; поэтому,в случае надобности, в процессесварки необходимо охлаждать электрод быстрым окунанием в воду,Кроме указанных основных условийсварщик должен соблюдать некото.рые приемы и навыки. Преимущества электрода с предлагаемой обмазкой по сравнению с другими существующими обмазками заключаются в следующем:1. Дуга при электроде с предлагаемой обмазкой имеет ярко выраженный направленный характер, чрезвычайно устойчива и несколько напоминает дугу с угольным электродом,2. Плавление электрода идет медленно. Обмазка плавится медленней стержня электрода, но разница между скоростями плавления невелика и че. хол обмазки составляет 2 - 4 мл, В процессе горения дуги обмазка на конце электрода несколько сужается и поэтому капля металла, прежде чем попасть на деталь, некоторое время находится в расплавленном состоянии в непосредственном соприкосновении с обмазкой, которая также начинает плавиться. Эта задержка капли сказывается чрезвычайно благоприятно на процессе перегрева металла и; следовательно, на дополнительном запасе тепла для свариваемого места, Кроме того, задержка капли создает чрезвычайно благоприятные условия для насыщения металла графитизатором (кремний).3. Обмазка совершенно не образует шлаков, так как углекислые соли ВаСО, и БгСО распадаясь, создают газовую защиту, не образуя шлака, а карборунд, растворяясь, переходит в металл шва. Отсутствие шлака дает большие преимущества как по технике выполнения шва, так и по абсолютному отсутствию в наплавленном металле шлаковых включений даже микроскопического порядка.4, Применение в качестве графитизатора 51 С и усиленное насыщение наплавленного металла кремнием (химический анализ показывает в наплавке 5,5 - 7 М 51), а также значительный запас тепла дают полную гарантию против отбеливания шва и переходных зон и выпадения свободного цементита.5. Наличие большого количества кремния в наплавляемом металле способствует получению металла без трещин, так как известно, что высоко- кремнистые чугуны имеют меньшую усадку и поэтому усадочные нап ря