Порошковая проволока

(50 4 ОБР Т ЕЛЬСТВ 21) 4160800/322) 12, 12,8646) 07,071) Крам А.И.Кучеренко,упрун, В.М.Доценко 088.8)етельство СССРК 35/368,Л.Я. С Л.; Ле веты заводско издат, 1975, с 93. технологу ится к сварочрки чугуна иля заварки де а также длснижение скл ния к образоваение потерь напри сварке. По) состоит изшкообразнойоненты при слемас.7): ферроующем соотношени ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕК АВТОРСКОМУ СВИ 6,88, Бюп. В 21аторский индустриальный ститут(54) ПОРОШКОВАЯ ПРОВО (57) Изобретение отно ным материалам для св может быть применено фектов чугунного лить сварки чугуна. Цель - ности сварного соедин нию трещин и пор, снижугар и разбрызгиваниерошковая проволока (ППмедной оболочки и лорошихты, содержащей комп силиций 1,0-1,5; плавиковый шпат 2-3;лантан 0,8-2; бор 0,2-0,7; никель 7076, алюминий 1,3-2; хром 5-15; борфтористый натрий 8-10; плавленая бура 2-2,5Коэффициент заполнения ПП237. Соотношение буры плавленой инатрия борфтористого в составе ППдолжно составлять 1;4. При этом соотношении температура плавления сплавабуры плавленой и натрия борфтористого 270 С. Прокалка при= 300-320 Спосле изготовления ПП скрепляет между собой частички порошка шихты, Ллавиковый шпат начинает растворяться врасплаве буры плавленой и натрия борфтористого. В результате расплав затвердевает и закупоривает поры сердечника, При остывании ПП воздух неможет попасть в сердечник. В процессесварки натрий борфтористый выделяетфторид бора, защищающий зону сварки.Лантан способствует удалению серы изжидкого металла. Элементы-карбидообразователи улучшают смачивание графита чугуна жидким металлом, измельчают зерно. Упрочнение шва происходитза счет образования алюминида никеля.2 табл, 1400833Изобретение относится к сварочнымматериалам для сварки чугуна и можетбыть применено для заварки дефектовчугунного литья, а также для сваркичугуна,5Цель изобретения - снижение склонности сварного соединения к образованию трещин и пор, снижение потерьна угар и разбрызгивание при сварке.Ферросилиций в порошковой проволоке применен в качестве раскислителя,графитизатора, ферросилиций способствует смачиванию графита жидким металлом сварочной ванны, При содержании ферросилиция менее 17 его влияниене проявляется в должной степени, присодержании ферросилиция более 1,57снижается пластичность наплавленного металла. 20Плавиковый шпат снижает содержаниеводорода в металле шва, отшлаковывает,тугоплавкие окислы алюминия, кремния.При содержании плавикового шпата менее 27 в металле шва появляются поры, 25увеличивается разбрызгивание, при содержании плавикового шпата более 37ухудшается стабильность горения дуги.Лантан связывает серу и фосфор,переходящие из чугуна в металл шва, 30и способствует их удалению из метал ла шва. Лантан модифицирует металл1шва, измельчает его структуру, способствует совместно с ферросилициеми хромом смачиванию углерода чугунажидким металлом ванны, таким образомлантан препятствует трещинообразованию в сварном шве.При содержании лантана менее 0,87указанные эффекты не проявляются вдостаточной степени. При содержаниилантана более 27. увеличивается расходлантана без дальнейшего улучшениясвойств металла шва,Бор служит активным раскислителем,растворяясь в жидком металле ванны,45он реагирует с кислородом, препятствуя реакции кислорода с углеродом,переходящим из чугуна, а также кислорода с фосфором и серой, переходящими из чугуна, Так как при реакциикислорода с серой, углеродом и фосфором образуются газообразные окислы,при реакции бора с кислородом - легкоплавкий окисел бора, то отсутствуетвыделение газов из сварочной ванны,а следовательно, уменьшается разбрызгивание. Сера и фосфор являются вредными примесями, способствующими образованию трещин в металле шва, так как в данном случае отсутствует окисление этих элементов киспородом, то необходимо применение лантана для удаления из них шва. Углерод связывается в карбиды, в том числе карбид бора, Мелкодисперсные карбиды бора, лантана, кремния являются центрами кристаллизации и способствуют измельчению зерна сварного шва.При содержании бора менее 0.27 его влияние недостаточно, при содержании бора более 0,77 ухудшается обрабатываемость наплавленного металла,Никель обеспечивает аустенитную структуру шва, растворяет в себе железо, препятствует образованию структур отбела, никель растворяет водород в большей степени, чем железо, поэтому препятствует образованию пор в металле шва, так как водород оказывается растворенным в металле шва и не выделяется в виде пузырьков. Никель образует с алюминием соединение - алюминид никеля, которое повышает прочность шва, При содержании никеля менее 707 в шве возможно возникновение трещин. При содержании никеля более 167 заметного улучшения свойств сварного шва не наблюдается, расход никеля увеличивается. Алюминии совместно с никелем упрочняет металл шва, он - активный раскислитель, который совместно с бором препятствует кипению сварочной ванны и, соединяясь с кислородом, дает тугоплавкую окись алюминия, которая частично поднимается на поверхность, частично создается в металле шва, служа центрами начала кристаллизации, При содержании алюминия менее 1,37 снижается прочность сварного шва. При содержании алюминия более 27. в металле шва появляются шлаковые включения.Хром является карбидообразующим элементом, связывающим углерод, он улучшает связь металла шва с углеродом чугуна. Тугоплавкие окислы хрома совместно с окислами лантана, алюминия повышают вязкость шлака, улучшают его кроющую способность, что обеспечивает меньшее насыщение металла шва газами и способствует снижению угара и разбрызгивания электродного металла при многопроходной сварке. Оптимальное содержание хрома 5-157., 14008335 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 при содержании хрома менее 57 не достигаются желаемые эффекты.Бура плавленая является шлакообразующим компонентом, отшлаковывающимокислы меди, никеля, и способствуетсмачиванию чугуна жидким металлом,что обеспечивает хорошее формированиесварного шва. Натрий борфтористыйслужит раскислителем и шлакообразующим компонентом, способствующим отшпакованию окислов кремния, алюминия.Предварительно бура плавленая сплавляется с натрием борфтористым, затемпосле остывания полученный сплав дробят и в виде порошка вводят в составпорошковой проволоки, Отношение бурыплавленой к натрию борфтористому 1:4,тогда температура плавления их сплаваооколо 270 С. При прокаливании порошковой проволоки после ее изготовленияпри 300-320 С сплав плавится, приэтом вследствие нагрева содержащийсяв проволоке воздух расширяется и выходит из проволоки,Плавящийся сплав буры плавленой инатрия борфтористого частично заполняет поры между частицами порошка,скрепляет частицы порошка между собой, закупоривает проходы для воздуха, Однако в процессе прокаливанияжидкий сплав солей растворяет третьюсоль - плавиковый шпат. Растворяясьв сплаве буры и борфтористого натрия,плавиковый шпат повышает их температуру плавления, что приводит к затвердеванию сплава солей и фиксациичастиц порошка в нем. Таким образомпри прокалке проволоки идут три процесса; удаление частиц воздуха засчет его расширения при нагреве,плавление сплава буры плавленой инатрия борфтористого и смачивание имчастиц порошка, застывание сплава ификсация частиц порошка в нем вследствие растворения в сплаве плавикового шпата.Таким образом, затвердевание сплава буры плавленой и натрия борфтористого происходит при температуре прокалки проволоки, поэтому, когда после прокалки она остывает, поры оказываются закупоренными и не заполняются воздухом, вследствие чего сердечник имеет пониженное содержаниевоздуха.При горении дуги распад натрияборфтористого ведет к образованию газообразного фтористого бора, который и создает защитную атмосферу дуги, Фтористый бор является восстановителем, что при минимальном содержании воздуха в проволоке обеспечивает в целом восстановительную атмосферу в зоне горения дуги. При этом отсутствует кипение сварочной ванны, снижается разбрызгивание металла, улучшается формирование сварного шва.Оптимальное содержание натрия борфтористого 8-107, при содержании его менее 87 ухудшается формирование шва, при содержании его более 107 снижается стабильность горения дуги, Бура плавленая должна содержаться в пределах 2-2,5 Е, при ее содержании вне этих пределов повышается температура плавления сплава солей - натрия борфтористого и буры плавленой, что мешает удалению воздуха из сердечника порошковой проволоки.Изготавливают порошковые проволоки трубчатого сечения диаметром 3,2 мм. Конкретные составы порошковых проволок приведены в табл. 1.Для изготовления порошковой проволоки применяется медная лента марки М 1 сечением 0,6 х 15 мм. Выполняется сварка пластин из чугуна марки С 412-28 на следующих режимах: напряжение на дуге 37-40 В, ток дуги 160- 180 А, полярность обратная.В табл. 2 приведены технико-экономические показатели предлагаемой и известной порошковых проволок.Как следует из приведенных данных, предлагаемая порошковая проволока обеспечивает лучшее качество сварного шва, меньшие потери на угар и разбрызгивание, чем известная. При содержании компонентов в порошковой проволоке больше или меньше оптимальных технико-экономические показатели порошковой проволоки ухудшаются.Формула изобретенияПорошковая проволока, преимущественно для сварки чугуна, состоящая из медной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферросилиций и плавиковый шпат, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью снижения склонности сварного соединения к образованию трещин и пор, снижения потерь на угар и разбрызгивание при сварке, шихта дополнительно содержит никель, лан20 ХромНатрий борфтористыйБура плавленая 2,5 2,7 2,4 Таблица 2 Показатели Состав порошковойпроволоки Пористость, Потери на угар Внешний вид сваршт/100 мм и раэбрызги- ного шва, налишва ванне чие трещин Неровность наплавленного вали 19 ка, трещин нетТрещин нетТрещин нет 14 12 Нет Нет Трещин нет 15 17 Нет Наплывы, трещиннетПлохое формирование сварного шва,По зоне сплавлеИзвестный ния трещина длиной 22 мм 1 1 ВНИИПИ Заказ 2753/16 Тираж 921 ПодписноеПроизв.-полигр, пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 5 14008 тан, бор, алюминий, хром, борфтористый натрий, плавленую буру,.при следующем соотношении компонентов, мас.7:Ферросилиций 10-1 5Ф Ф5Плавиковый шпат 2-3Лантан 0,8-2Бор 0,2-0,7Никель 70-76 33 6Алюминий 1,3-2Хром 5-15 Борфтористый натрий 8-10 Плавленая бура 2-2,5 при коэффицие нте з аполнения порошковой проволоки 237, причем отношение содержания плавленой буры к содержанию борфтористого натрия составляет 1:4,Таблица