Состав неплавящегося электрода

Союз Советскнк Социалнстическнк РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 774870(51)М. Кл. с присоединением заявки Нов В 23 К 35/22В 23 К 9/16 Государственный комитет СССР ло делам изобретений и открытий(54) СОСТАВ НЕПЛАВЯЩЕГОСЯ ЭЛЕКТРОДА Изобретение относится к области сварочных материалов, в частности к электродным материалам для дуговой сварки неплавящимся электродом в среде защитных газов с применением активирующих Флюсов, и может быть использовано во всех областях.промьполенности , в которых находит применение указанный способ сварки.Для сварки новых высококачественных сталей (ВНСи др.) и никелевых сплавов (ЭПи др) применяются активирующие Флюсы, которые позволяют получить качественные сварные соединения, но известные электроды не обла дают в присутствии этих флюсов достаточной эксплуатационной стойкостью - рабочий конец электрода быстро теряет форму и при этом нарушается нормальный ход процесса сварки. 20Известен вольфрамовый электрод (1 для дуговой обработки металлов, содержащий окись иттрия, ванадий и цирконий в составе, вес.%:О,р,15 30 г 5Цирконий 0,02-0,2 Ванадий 0,2-1,0ЕольФрам ОстальноеИспользование электрода такого состава при дуговой сварке с применениемЗО активирующих флюсов показало, что онобладает недостаточной стойкостью:наблюдается оплавление его рабочегоконца, попадание вольфрама в шов,что ухудшает качество сварного соединенияНаиболее близким по техническойсущности и достигаемому эФфекту является вольфрамовый электрод для дуговой обработки металлов 2,содержащийокись иттрия, гексаборид лантана ирений в следующем составе, вес.Ъ:Окись иттрия 3-5Гексаборитлантана 2-5Рений 0,5-1,0ВольФрам ОстальноеИспользование электрода такого состава при дуговой сварке с применением активирующих флюсов показало, чтоон обладает теми же недостатками(оплавление рабочего конца, попаданиевольфрама в шов),Целью изобретения является создание электрода, который обладал бы высокой эксплуатационной стойкостью придуговой сварке с применением активиРующих Флюсов,Для достижения указанной цели всостав неплавящегося электрода наоснове вольфрама, содержащего окись иттрия и рений, дополнительно вводят карбид титана при следующем соотношении компонентов, вес.ЪОкись иттрия 3-5Карбид титана 2-6Рений 0,5-1,0 Вольфрам Остальное,Повышение эксплуатационной стойкостипредлагаемого электродного материала обусловлено тем, что карбид титана в количестве 2-6 вес,В вызывает интенсивное измельчение зерна вольфрамовой матрицы, активирует дифФузионноедвижение иттрия к поверхности катода и улучшает его эмиссионную способность (работа выхода электрона у карбида титана - 2,3 эВ, у вольфрама - 4,5 эВ).Карбид титана активирует процесс спекания спрессованных заготовок и позволяет получить спеченные электроды высокой плотности /(относительная плотность более 98), и прочности при относительно невысокой температуре изотермической выдержки (2250- 2300 С),Рений улучшает физико-механические свойства спеченного материала (пластичность и обрабатываемость при шлифовании) .Введение карбида титана более 6 вес.Ъ значительно снижает теплопроводность электродного материала (до 75-80 нт/м,гр) и увеличивает тепловую напряженность электрода при работе, что ухудшает эксплуатационнуюстойкость электрода.Для получения вольфрамовых электродов были приготовлены три смеси, составы которых указаны в таблице (см.далее в тексте).Электроды готовились методом порошковой металлургии. Приготовленные смеси прессовали н стальной прессформе при давлении 2,5-3,0 т.с,/см,2 Спрессованные заготовки электродов диаметром 5 мм, длиной 78 мм предварительно спекали при температуре 1400 оС в течение 1 ч в токе водорода (точка росы 50-600 С). Высокотемпературное спекание заготовок осуществляли в вакуумной печи с вольфрамовым нагревателем при температуре 2250- 2300 С и остаточном давлении менее 8 10 мм рт.ст. Время изотермической выдержки 1 ч. Относительная плотность спеченных образцов не менее 98.После спекания заготовки обрабатывались бесцентровым шлифованием до диаметра 3 мм и испытывались в условиях дуговой сварки в среде инертных газов с применением активирующих флюсов.Проводилась механизированная арго- но-дуговая сварка постоянным током прямой полярности (электрод-катод) с применением актинирующих Флюсов.Режим сварки:Ток, А 160Напряжение, В 10Скорость сварки,м/ч 10Длина дуги,мм 1,2Расход аргона,л/минУгол заточкиэлектрода, О 30Эксплуатационная стойкость электрода оценивалась по суммарной протяженности шва до повреждения заточенного рабочего конца и уменьшение глубины проплавления, результаты приведены в таблице. 8-10,5 2800-300 75 3400-3800 0 2900-3200 4 88,0 Прототип Г 2) имеет длину шва 7001100 мм.Очевидно, что эксплуатационнаястойкость предложенного электрода в3-4 раза выше, по сравнению с известТехнология получения предлагаемого электродного материала может быть легк реализована на серийном оборудовании предприятий порошковой металлургии.При этом отпадает необходимость в трудоемкой операции обработки материала давлением (ротационная ковка, экструзия).Технико-экономическая эффективность решения состоит в расширении области применения активирующих флюсов по классам и маркам сталей и сплавов, в повышении производительности процесса сварки и качестна сварных соединений,За счет уменьшения количества перезаточек электрода с двадцати на десять метров шва,.до четырех создается экономия вольфрама, примерно 0,5 г на один метр сварного шва. ормула изобрет Сос содерж рам, о неплав окись ящегося электродаиттрия, рений, в ю щ и й с я тем ышения эксплуатац ектрода при сварк нирующих флюсов, держит карбид тит отношении компоне ьф тличцелью пойкости элнием акттельно сдующем с Фионной ст примен дополн лна то при свес.%ОкРеКа 3-5Заказ 7616/19 Тираж 1160 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб.,д,4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Р 471976, кл. В 23 К 35/00, 1975.2, Заявка СССР М 2657871/27, кл. В 23 К 35/00, 29.08.78, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства (прототип),