Способ получения порошковых электродных материалов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 В 23 К 35/40 с присоединением заявки Нов(23) Приоритет Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 791,042 (088 8) Дата опубликования описания 10. 07. 80 В. Г. Фадеев, А. Н. Серенко, А. М. Стеблин, В. Ф. Федин и В. Я. Угрюмов(71) Заявители Ждановский металлургический институт и Ждановский филиал Специального проектно-конструкторского бюро медицинской промышленности(54 ) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРОШКОВЫХ ЭЛЕКТРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ/,Изобретение относится к сварочно-му производству, в частности к технологии изготовления порошковых элек,тродов для наплавки сплавов на основе тугоплавких соединений (карбидов,,боридов, нитридов и пр.).Известен способ изготовления порошковых проволок, при котором шихтупредварительно сплавляют в сферические зерна и подают в металлическуюоболочку для уплотнения 1),Использование литых зерен в каче-стве наполнителя порошкбвой проволоки ограничивает возможность применения ряда тугоплавких соединений, например боридов, которые при высокойтемпературе сплавления могут разлагаться. Кроме того, сферические зерна не позволяют получить плотную упаковку внутри оболочки. Это приводитк снижению коэффициента заполненияоболочки шихтой и концентрации тугоплавких частиц в наплавленном слое.Известен также способ полученияпорошковой проволоки путем заполнения металлической оболочки шихтойиз тугоплавких компонентов, которыепредварительно гранулируют и спекают 12),30 Недостаток способа заключается в том, что технология изготовления гранулированной спеченной шихты чрезвычайно сложна и трудоемка, так какпредусматривает тонкое измельчение тугоплавких соединений, смешивание компонентов шихты с пластификатором, сушку, протирку и окатку гранул оско- лочной Формы на сетке, спекание при высоких температурах (1200-1800 С), повторное просеивание гранул, смешивание их с флюсуюцими добавками, загрузку полученной шихты в бункер питателя волочильного стана, волочение ленты с одновременным заполнением шихтой формируюшейся проволоки, мно-. гократное волочениепроволоки для уплотнения шихты и достижения заданного диаметра. Кроме того, уплотнение шихты эа счет многократного волочения проволоки по известному способу не позволяет получать высокие коэффициенты заполнения порошковых электродов (более 60), так как волочение вызывают обрывы проволоки из-за потери пластичности шихты и утонения оболочки.С целью повышения коэффициента заполнения шихту перед подачей в ме40 50 55 60 таллическую оболочку прессуют в таблетки.Предварительное прессование шихтыпо предлагаемому способу в отличиеот известных позволяет разделить операции уплотнения шихты и Формированияоболочки, исключая тем самым большинство. технологических операций и упрощая процесс волочения,Способ получения порошковых элект-родных материалов включает следующиеоперации. "смешивание порошкообразныхкомпонентов шихты; прессование таблеток заданной формы и размеров; подачутаблетированной шихты в питатель во-,лочильного стана и однократного волочения оболочки с таблетированнойшихтой,Предварительное прессование таблеток заданных размеров позволяет от гказаться от многократного волочениядля получения порошкового электроданужного сечения.Предварительное прессование порошкообразных материалов позволяет обеспечить высокую плотность шихты, достигающей 75-95% плотности монолитного материала. Этим обеспечиваетсявысокое значение коэффициента заполнения порошковых электродов (К 8 - 7086%).Удельное давление прессования зависит от пластичности шихты, требуемой плотности и должно быть достаточным для получения таблеток, не разрушающихся при транспортировке.Удельное давление прессования длякаждого конкретного состава шихтыопределяется опытным путем и находится в пределах 5-20 т/смПорошковые электродные материалыпо способу могут изготавливаться какв виде порошковой проволоки, так и ввиде пброшковой ленты.На фиг.1 показана порошковая проволока с таблетированной шихтой (где1 - таблетированная шихта, цилиндрической Формы, 2 - оболочка порошковой проволоки, Й - диаметр таблетки,Ь - толщина таблетки); на фиг. 2порошковая лента с таблетированнойшихтой (где 3 - таблетированная шихта прямоугольной Формы, 4 и 5 - составляющие оболочки, Ь - толщина таблетки,вдлина таблетки).Размеры таблеток задаются требуеиым поперечным сечением электрода сучетом обеспечения гибкости непре"рывных порошковых электродов. Приэтом рекомендуютсяследующие соотно,шейия размеров таблеток: для порошковых проволок (фиг. 1) Ь = (0,52,5)й, а для порошковых лент (Фиг. 2)Ь = (0,1-0,5).П р и м е р. Получение порошковой.проволоки с таблетированной шихтойиз механической смеси карбида вольфрама (рэлита) и легирующих порошковмарганца,и никеля. Зерна релита грануляцией до 1,2 мм; порошки марганца и никеля грануляцией 0,1-0,2 мм смешиваются совместно с технологической добавкой в виде порошков фторполимера в течение двух час. Насыпной вес готовой шихты составляет 5,8 г/сьР . После смешивания готовая шихта поступает в приемный бункер роторной таблеточной машины, где происходит ее.прессоание при удельном давлении 6 т/см до образования таблеток диаметром 3 мм и толщиной 4 мм. После прессования плотность шихта составляет 12 г/см". Затем с помощью виброподъемника таблетированная шихтапоступает в питатель стана для протяжки проволоки, где таблетки заполняют желоб из мельхлоровой ленты МНшириной 10 мм и толщиной0,3 мм от профилирующего устройства, Проволока однократно проходитчерез фильеру, где Формируется дозаданного размера диаметра,При этомдополнительно уплотняется и фиксируется таблетированная шихта. Коэффициент заполнения проволоки равен77 вес.Ъ. После наплавки изготовленной порош-. ковой проволокой на стальной образец получают слой композиционного сплава на основе ралита с матрицей иэ марганцевого мельхлора МНМц - 20-20,Объемная концентрация рэлита составляет при этом 55-60, твердость наплавленного слоя равна 80-85 Н А. Использование данного способа изготовления порошковых электродных материалов обеспечивает по сравнению с известными следующие преимущества: существенно упрощается технология изгбтовления порошковых электродных материалов с шихтой на основе тугоплавких соединений; коэффициент заполнения увеличивается до 75-80, что позволяет повысить износостойкость наплавленного металла вследствие увеличения концентрации тугоплавких износостойких частиц в упрочняемом слое; существенно улучшаются сварочно-технологические характеристики наплавочного материала путем устранения неравномерного распределения упрочняющей фазы в наплавленном слое, снижается разбрызгивание и пористость вследствие плотного заполнения шихтой порошкового электрода; производительность наплавки повышается в 1,3-1,5 раз; при изготовлении таблетированной шихты допускается применение стандартного оборудования химико-фармацевтической промышленностью в сочетании с оборудованием производства порошковых электродных материалов. Данный способ не исключает также возможности изготовления электродов при подаче таблетированной шихты.745624 6 Составитель Н. Козловскаяедактор И, Гохфельд Техред О, Легеза КорректорМ. Кост Подписное аж 1160 Заказ 3858/ ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4иал ППП Патентф, г. Ужгород, ул. Проектн формула изобретенияСпособ получения порошковых электродных материалов, включающий приготовление шихты, заполнения шихтой металлической оболочки с последующим волочением, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения коэффи,циента заполнения, шихту перед подачей в металлическую оболочку пресСуют в таблетки. Г Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССРР 257277, кл. В 23 К 35/40,1967. 2. Авторское свидетельство СССРУ 377223, кл. В 23 К 35/40, 1971