Состав электродного покрытия

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАтЕнту Сфюэ СоветскиеСоцналнстнчеснняРеслублнк иц 700053(51) М, Кл,В 23 К 35/365 1 ЬеудерстеееыЯ кеметет СССР аа лелем язебретениЯ н ютерытей(72) Авторы изобретения Иностранная фирма(54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ 10 1Изобретениеотносится к сварке, в частности, к составу электродного покрытия, преимущественно для сварки труб,Известен состав электродного покрытия 11,содержащий следующие компоненты, вес.%:Мрамор 68 - 72Плавиковый шпат 18-22Двуокись титана 5 - 7Ферросилиций 2 - 3Титановый порошок 1,5 - 2,5 Однако данное электродное покрытие не обеспечивает достаточной прочности металла шва и высокого качества вертикальной сварки.Наиболее близким по составу является электродное покрытие 21 содержащее следующие компоненты вес.%:Мрамор 1560Плавиковый игнат 15-60Ферромарганец 0 - 60 Никель 0 -60Окись железа 0-15 Железный порои гик 0 - 60 С цслью повышения качелва сварки составэлектродного иокрыгин Ш 1 иолш 1 тельио содер 2жи 1 стабилизирующий дугу . компонент при сле.дующем соотношении компонентов, вес.%:Мрамор 35-55Плавнковый шпат 1 - 7Окись железа 1 - 8Марганец 1 - 5Кремний 4 - 9Никель 2 - 9Стабилизирующийкомпонент 9Железный порошок Остальное. Для повышения шлаковой защиты металлашва соотношение плавикового шпата к окисижелеза составляет 0,4 - 1,6.1 а Мрамор играет роль генерирующего газ реагента, и когда количество мрамора в составе покрытия будет меныде 35%, в сварочном 1 цве могут образоваться раковины из-за недостаточ. З 1 ного количества защигцаюшего дуту газа, а образующийся расплавленный пглак из-за сравни тельно: низкой вязкости будет мешать выполнению вертикальной сварки в нижнем положении.70005 З Если количество мрамора будет выше 55%,то вязкость шлака будет настолько большой,что оказываемое шлаком покрывающее .воздей.ствие ухудшится и одновременно ухудцвтсяформа валика,5Окись железа способствует растеканию расплавляемого металла и создает благоприятныеусловия для его сплавления с основным метал.лом. При содержании окиси железа меньшем1%, снлавлеиие металла электрода с основнымметаллом оказывается неудовлетворительным,а при содержании окиси железа большем 8%ухудшается удаляемость шлака и увеличивается количество образующих при сварке брызг.В содержащемся в покрытии порошке желе.за находится обычно очень небольшое количество,железа и окиси железа (примеси), и поэтомутолько за счет добавления в покрытие дополнительного количества порошка железа можно до.вести процент содержания в покрытии окисижелеза до требуемого уровня.Плавиковый шпат позволяет регулироватьтемпературу плавления покрытия и скоростиэатвердевания шлака и, если количество плавикового шпата в покрытии будет меньшим 1%,то температура плавления покрытия будет слиш.ком высокой. При этом одновременно недопустимо высокой будет скорость эатвердевания шлака,что затруднит сварку как иэ нижнего, так ииз верхнего положения.Когда количество плавикового шпата в покрытии превышает 7%, температура плавленияпокрытия резко снижается и одновременно снижается скорость затвердевания шлака, в результате чего расплавленный шлак будет мешатьпроцессу сварки в нижнем положении и дугапри этом будет неустойчивой.Оптимальное поверхностное натяжение ивязкость шлака можно получить только приопределенных соотношениях окиси железа плавикового шпата, при которых можно легковыполнять сварку и в нижнем и в верхнем положении.Определенные предельные соотношения окиси железа плавикового шпата позволяют соот.ветствующим образом использовать назначениеобоих этих реагентов, т,е. и окись железа, которая регулирует вязкость шлака и улучшаетсплавление металла электрода с основным металлом, и плавиковый шпат, который регулируеттемпературу плавления покрытия и скорость затвердевания шлака, и тем самым повысить производительность и качество сварки.Окись железа и плавиковый шпат, относительное содержание которых в покрытии составляет 0,4 - 1,6, очищают капли расплавленного металла, обеспечивают равномерное движение исоздают оптимальную атмосферу для сварочной дуги, а, кроме того, обеспечивают необходимуювязкость и скорость эатвердевания шлака, которые особенно существенно влияют на качествошва при сварке в нижнем положении, При этомтакже улучшается процесс сплавления металлаэлектрода с основным металлом и создаютсялучшие условия для получения качественныхваликов в течение всей операции сварки, начиная от подварки корневых слоев шва и кончаяверхними слоями шва.При отношении окиси железа к плавиковому шпагу меньшем 0,4 поверхностное натяже.ние шлака становится слишком малым, в результате чего расплавленный металл легко сте.кает вниз и ухудшает процесс сварки, При этомтакже ослабляется дутье дуги и ухудшается ееплотность, в результате чего проникновение расплавленного металла электрода в основной ме.талл становится неудовлетворительным,При отношении окиси железа к плавиковому шпату большем 1,6 обратный боковой валикв корневом слое приобретает вогнутую форму,что затрудняет сварку в верхнем положении,Кроме того, при этом становится более трудным отделить шлаковую корку, что снижаетпроизводительность сварки.При содержании в предлагаемом покрытиимарганца в количестве меньшем 1% не удаетсяобеспечить необходимую ударную вязкость сварного соединения при низких температурах. Избыточное количество марганца (свыше 5%) снижает сопротивление шва к образованию трещини затрудняет отделение шлаковой корки.Кремний действует в качестве раскислите.ля и препятствует образованию в сварных валиках раковин. Если количество кремния будетменьшим 4%, то невозможно будет обеспечитьудовлетворительное раскисление расплавленного металла, в результате чего в наллавленномметалле будет содержаться большое количествораковин. При слишком большом процентномсодержании кремния в покрытии (свыше 9%)будет происходить избыточное раскисление, врезультате чего в сварных валиках снова появятся раковины. При этом также вязкость шлакавозрастет, качество сварки понизится, упадетударная вязкость при низких температурах.Никель улучшает ударную вязкость при низких температурах, если его количество в покрытии не будет ниже 2%, Слишком большое количество никеля (свыше 9%) может привести кгорячему растрескиванию сварного ива,Целесообразно добавить в данное покрытиедо 30% железного порошка, который увеличивает количество наплавленного металла, повышаетпроизводительность сварки и очищает капли рас.плавленного металла, При слишком большомколичестве добавляемого в покрытие железного5 700053 6 порошка (свыше 30%) происходит уменьшение ле чего наносится под давлением на стальную лунки, которая стачовится слишком мелкой, проволоку в специальной автомагической маши- в результате чего дуга во время сварки сокра- не, затем проволока с покрытием сушится и щается и сварка становится неустойчивой. покрытие спекается, в результате чего получаВ качестве стабилизирующего дугу агента ется готовый электрод с покрытием, двуокись титана углекислый барий. Все компоненты смешиваются со связующим агентом (жид- В таблице приведены данные по различным кое стекло) и смесь подвергается сжатию, пос- составам данного покрытия. Компоненты Г. 1 3 4 55 52,7 40 35 Мрамор 3,5 Окись железа 6,3 Плавиковый 1 цпат 6,0 Углекислый барий 1 О Марганец Кремний Никель Желеэный порошок 145 Формула изобретения Источники информации,45принятые во внимание при экспертизе ЦНИИПИ Заказ 725261 Подписное 1 ираж 1222 Филиач ППП Табсент", г. Ужгород,ул. Проектная, 4 Результаты испытаний показали, что ударная вязкость металла шва, полученного лри по. мощи данного электрода, в два раза выше, чем при применении известного электрода.Данное электродное покрытие позволяет повысить качество сварных соединений и производительность сварки, особенно при сварке стальных высокопрочных труб, подверженных воздействию низких температур,1, Состав электродного покрытия, содержащий мрамор, плавиковый шпат, окись железа, марганец, кремний, никель и железный порошок, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сварки, он дополнительно со. держит стабилизирующий компонент при следующем соотношении компонентов вес,%: Мрамор 35-55Плавиковый шлат 1 - 7Окись железа 1 - 8Марганец 1 - 535Кремний 4 - 9Никель 2-9Стабилизирующий компонент 9 - 13Железный порошок Остальное.2. Состав по и 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения шлаковой защитыметалла шва, соотношение плавикового шпатак окиси железа составляет 0,4 - 1,6. 1. Авторское свидетельство СССР Мф 253975,кл. В 23 К 35/365, 1967.2. Патент Австралии Н 278435, кл. 15.8,501967 (прототип).