Состав сварочного прутка

21) 2459525 25-2 с присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР 23) Приоритет43) Опубликовано 30.07.78. Б45) Дата опубликования опис 21.791.0423 (088.8) 53) У летень28ля 07.07,78 о делам изобретени и открытий20 Изобретение относится к сварке серогочугуна, преимущественно газовой сваркеи пайкосварке на рабочих поверхностяхбазовых деталей станков и машин.Известен состав сварочного прутка длягазовой сварки серого чугуна 1, содержащий следующие компоненты, вес. %;Углерод 3 - 3,4Кремний 3 - 3,6Марганец 0,4 - 0,7Никель 0,2 - О,бТитан 0,1 - 0,2Медь 1 - 35Железо ОстальноеИзвестен также 2 чугунный присадочный пруток марки ЭМЧ, содержащий следующие компоненты, вес. %:Углерод 3,5 - 4Кремний 4 - 5Марганец 0,7Никель 25 - 35Железо ОстальноеИзвестные прутки обладают неудовлетворительными флюсующими свойствами,имеют низкую смачиваемость, что способствует возникновению деформаций завариваемой детали,Наличие повышенного содерния в прутке приводит кбольшого количества нем включении силикатного типа, укрупнению графита, к образованию пористости.Медь и никель хотя и в меньшей степени, чем кремний, оказывают графитизиру ющее влияние на наплавленный металл,Никель одновременно и упрочняет металлическую матрицу в чугуне, но упрочненне металла незначительное.С целью повышения флюсующих свойств 10 прутка и повышения качества наплавленного металла состав дополнительно содержит цирконий и стронций при следующем соотношении компонентов в вес. %:Углерод 3,8 - 4,2 Кремний 1,2 2 Марганец 0,2 - О,бЦирконий 0,03 - 0,3 Стронций 0,01 - 0,25 Железо ОстальноеУлучшение технологических свойствпрутка и качества наплавленного металла обеспечивается совместным влиянием цнркония и стронция.Согласно теории активных зародышейграфитизатором может быть элемент, активный по отношению к газам или составляющим чугуна, продукты взаимодействия которого с газами или другими компонентами чугуна являются активными зароды шами, К таким элементам относится цнр617213 копий. Обладая высоким химическим сродством к азоту, кислороду и сере, он оказывает существенное влияние на раскисление чугуна.Введение циркония в количестве 0,03 - 0,3% снижает пор истость наплавленного металла, уменьшает количество включений силикатного типа с одновременным увеличением количества включений типа двуокиси циркония, которая хорошо смачивается железом, является центром графитизации и способствует измельчению графитовых включений.В то же время цирконий адсорбирует в значительном количестве водород, в результате чего образуется гидрид ЛгН Лдсорбируя водород из жидкого расплава чугуна, цирконий тем самым устраняет вредные влияния водорода на процесс граф итизации, поскольку водород является сильным стабилизатором цементита.Введение в чугунный пруток меньшего количества циркония приводит к резкому повышению твердости наплавленного металла из-за недостаточной степени графитизации чугуна, что в свою очередь приводит к ухудшению обрабатываемости металла наплавки. Наблюдается появление пористости направленного металла и ухудшение смачиваемости из-за снижения раскислительной способности и флюсующих свойств прутка, 11 ри повышении содержания циркония дальнейшего улучшения качества наплавленного металла не наблюдается и поэтому экономически нецелесообразно вводить его свыше 0,3%.Сильное раскисляющее воздействие на чугун оказывает стронций в количестве 0,01 - 0,25, обладающий высокой химиче 1. Состав прутка, вес. % 3,30 3,50 0,50 4,15 1,95 0,35 0,40 0,30 4,20 2,04 0,35 0,30 0,25 4,12 1,90 0,40 0,15 0,10 4,10 1,98 0,33 0,03 0,01 4,10 2,0 0,35 0,02 0,005 УглеродКремнийМарганецЦирконийСтронцийНикель 0,50 2,40 0,15 89,65 Медь Титан 92,85 93,33 92,86 93,52 93,55 Железо 229 - 241 229 - 241 207 - 217 197 - 201 201 - 207 269 - 321 Твердость напл. мет, (НВ)Плотность напл. металла пор нет34 - 36 пор нет33 - 35 пор нет18 - 23 пор нет33 - 36 пор нет34 - 36 мало пор 28 - 30хоропа я удовлетв. удовлетв. хорошая идентич,хорошая плохаяидентич,идентич,67048 идентич.66556 идентпч,67045 идентич,63065 о 665 615 50 2. Характеристика наплавки и прутка Прочность напл. металла (кг/ммф)Обрабатыв. напл. металлаЦвет наплавл. металлаЖидкотекучесть прутка (мм)Смачиваемость (краевой угол) ской активностью по отношению к кислороду и сере. В то же время он способствует устранению свободного цементита и повышает степень дисперсности перлита, что 5 в свою очередь приводит к повышениюпрочности наплавленного металла на 10 - 15%11 ри уменьшении содержания стронция впрутке ухудшается раскисляющая способ ность прутка, в результате чего появляетсяпористость в наплавленном металле.11 ри введении же в пруток стронция вбольшем количестве он способствует укрупнению графитовых включений и образо ванию ферритной составляющей в структуре наплавки, что нежелательно, так как многие заваренные поверхности деталей проходят впоследствии поверхностную закалку, и в этом случае возможно возникновение зон с пониженной твердостью,Совместное введение в пруток цирконияи стронция в оптимальных количествах позволяет получить сварочный пруток с необходимыми технологическими свойствами.Высокие флюсующие свойства и жидкотекучесть прутка позволяют вести процесс заварки без расплавления металла детали с обеспечением достаточной прочности сцепления металла наплавки и детали, что значительно расширяет область использования предложенного прутка.Наплавленный металл, благодаря хорошим раскислительным свойствам прутка, получается плотным, без пор и шлаковых включений, Его металлическая основа представляет собой мелкодисперсный сор.оитообразный перлит, Графитовые включения - изолированные и укороченные. Это способствует повышению механических617213 Формула изобретения Составитель Н. Соколова Техред И. МихайловаКорректор Л. Орлова Редактор Л. Чепайкина Подписное Заказ 1263/1 Изд.543 Тираж 1263 НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж.35, Раушская наб., д. 4,5Типография, пр. Сапунова, 2 свойств наплавки. Наплавлснный металл имеет твердость 19 - 220 ед. НВ и хорошо обрабатывается режущим инструментом, Цвет наплавки идентичен цвету чугуна,Для получения чугунного прутка изготовлены пять составов, которые выплавляются в индукционной печи в кислом тигле. Отливка сварочных чугунных прутков про изводится в просушенный графитовый кокиль,Состав сварочного прутка, преимущественно для газовой сварки серого чугуна, содержащий углерод, кремний, марганец, железо, отл ичаю щий ся тем, что, с целью повышения флюсующих свойств прутка и повышения качества наплавленного металла, он дополнительно содержит цирконий и стронций при следующем соот ношении компонентов, вес, :Углерод 3,8 - 4,2 Кремний 1,2 - 2 Марганец 0,2 - 0,6 Цирконий 0,03 - 0,3 10 Стронций 0,01 - 0,25железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 15339366, кл. В 23 К 35130, 1971.2. Спр авочник по чугунному литью1960, с. 732, присадка марки ЭМЧ.