Шихта для наплавки

(57) И для на в хими машино лении н изобрет ления о кости таллитн содерж ношени надю сионс. 1 овь- окис. ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССР427819, кл. В 23 К 35/36, 1974.Авторское свидетельство СССР338329, кл. В 23 К 35/30, 1971. л. 40ий индустриальный инстиИХТА ДЛЯ НАПЛАВКИзобретение относится к материалам плавки и может быть применено ческом, энергетическом и нефтяном строении, а также при восстановаплавкой изношенных деталей. Цель ения - снижение глубины проплавсновного металла, увеличение стойаплавленного металла к межкрисой коррозии. Шихта для наплавки ит компоненты при следующем сооти, мас.00; бор 0,6 - 1,4; хром 14 - 22,; Изобретение относится к материалам для наплавки и может быть использовано в химическом, энергетическом и нефтяном машиностроении, а также при восстановлении наплавкой изношенных деталей.Цель изобретения - снижение глубины проплавления основного металла, увеличение стойкости наплавленного металла к межкрис таллитной коррозии.Бор повышает износостойкость наплав. ленного металла за счет образования твердых соединений - боридов. Бор является восстановителем совместно с кремнием и алюминием. Образующиеся при наплавке окислы бора способствуют хорошему смакремний 5,2 - 8,9; алюминий 0,6 - 1,3; фторисгый гольмий 0,20,4; гафний 0,3- 1,2; вольфрамат калия 1,3 - 2,1; фтортанталат калия 0,7 - 1,2; никель - остальное. Фтористый гольмий реагирует с кремнием и бором, образуя фториды кремния и бора,ые реагируют с влагой и предотвраобразование пор. Фториды бора иия способствуют очищению поверх.основного металла от окислов, что позволяет снизить глубину проплавления основного металл, Образующийся гольмий модифицирхет наплпвленный металл измельчает зерно. повышаег стойкость к меж кристаллитной коррозии. 1 афний имеет прочный тугоплавкий окисел, вследствие чего он совместно с кремнием, хромом и алю. минием повышает коррозпониую стойкость сплава в окислительных средах. Вольфрамат калия способствует окислению водорода, серы и фосфора, что улучшает качество наплавленного металла. Никель является основой шихты, он придает наплавленном металлу пластичность, коррозионную стой- кость. 2 табл. чиванию основного металла на,аггял,цметаллом.Хром придает наплавленному метизносостойкость и повышает коррозиюстойкость.Кремний служит восстановителем исобствует созданию в зоне наплавкистанов ительной атмосферы. Крем и и йшает коррозионную стойкость сплава влительных средах, Образующаяся ири цаплавке из кремния окись кремния иовь 1шает кроющую способность шлака.Алюминий слжит раскислителем и иовышает коррозионную стойкость наплавленногметалла в окислительной среде.3Ф 10 р)игыицльчий являтся источником (,) (црд В шлак и атмосфере дуги. ФтоРистЫЦ Гц,л)Ей РаГИРУЕт С бОРОМ И КРЕМ- цич:НГ 1)1 В Но+ В 5;ТС7 С4 1 10 1 ) -) - 3- 4 1 10 -- 3( Г)06 рд.)л кшеиеся в результате реакций фТОРИЛЫ КРЛ 1 НИ 51 И 6001 ЯВЛЯЮТСЯ 1330- 06 р;.н), и вшествами и создают в зоне цдплдвки здшитнлк) атмосферу.Фтцрилы 6 орд и кре )ния реагируютВгеи, предотвращая 1 еч зчыч образо- В 1 Ц И (. П 0 Р В Н с) Ц.) 3 В Л Е Н Е 0 Л М Е)1 с).1.1( О Е И сикЯк гвук)п цчишецик) поверхности (кцовцц 0 л)т)лг)1 цт окислов и з;рязцс ций, чм спц 06 твую 1 хцрцц)ел)л рд(текаик) цд ЦЛЗВЛ(ЦЦЦГЦ ЧЕГДЛЛД ПО ОСЦЦВ)ЧЛ(У ЛД)ГЛ ;)10 ПРИВОДИТ К 1 ЦЧУ, с)тц ДУ; Д ГЦРИ Г Л)ЖДУ Э,1(.)КТРЦЛ 0 Ч ГНР(Г)КИ И ЖИДКИМ Н с 5 ПЛ) В)1(.) ННЫГ) ЛЕТЕ)5.10 М. Тс)КИМ цордЗОМ ЖИЛКИИ ц 1- ц,)двлнный металл экрзцирует (кццнной ч( талл от )1 посредствццогц нзгрвд лугой, ч)ц сн и ж;ц т глубину пропл а влсц и я (кнов)ц ц лГеглд. Тдкич 0(разом ( цижается .ЕЦГ)Я 0 НОВЦ 0 ГО МТЗ.1,)З В ЧЕТ 1 Л.)нс) П,1 ДВКИ, 10 шнышзет сцйкцсть цдц.)де)гНнц 0 че к меж кристл.) итццй ко)рози и. (.6- Рс) ЗЛ КЦЕИ ИЯ 1 0,1 Ь)1 Ц И Ч(Лиф И ЦИРЛ (1 Нс 1 П,)с)В- ,1(. Цпыи 1( ТДЛ 1, ИЗГ)П.,( Ь 5.. РЦЦ, Ц 5 п Д. 101)кцс гь к л)(.+к и (11 лл 1 цци Р цррози ц. Ф гори)ый гцльчии сг;)6 или 5 руст лл)у, У)ИЛИИВ,СП С ЦОЛВИЖЦЦСГЬ ПЦ Ц;)ЦЛДВЛЯЕ- чцчу чтдг),)у, цм 1 дкжко с 1)уг сци.кцик г,убицы п)цпл;В.ия осцвццгцс)ф ц И И я ВЛ я (1 С я С ц.Ь Н Ы Ч К с р 6 цдо 0 6 )1.)цнс 11(.Гп.М, Гс 1 ф 1 ИИ СВЯЗЫвсТ Ч Л(.Ро, В кдр 6 илы. лдрби;еь: Г)фния (блз,дкт высо- КЦИ 1)1 ЦС)РДТЧР 0 И ПЛВЛЕЦИ 51 И ЦЦЭТЛЛ Н 1- Х,1 Я .и В рс(.ПГЕ).НЛ Г)1Тс),151 в 11 Ер - "0)1 ВН.Е(. лзр 6 илы):Ния 5)е)1 як)т(.я ц(иГ дмч кристдлли.дцпи, чтц спос 06 гвут 06- р) 5015 н ик) ч(.г)кц)рни(той стрл ктл ры нз- ,1;,)Нццгц л)тдгг. Те)к кзк рцсг крис Е),)ГЦВ ПРЦИ.Хц,1 ИТ ВОКРЛ) КсР 6 ИДОВ Д- пня, Г) цц )к,) 5(5 к)т(.Я В ц 1)1 Р;5(Рец 1:,), рдпи),Ь) )1 ЖДу КриСТс)Л 1 с)МИ 01 ын)10 Г 5 (6,1 ц(.нцыми Гг)рццл), (, ),Е(Ш 1 К Г) Цсн 1 РДВ.) а) Ш й ЧтЗЛЛ и,) и( ныи( у)0 стойкость к чсжкрис= 5, ),п цй кцррц )ии.)фий илГ црцч- (,)И ЛЦп.Е)ВКИ)1 ЦКИС(1 В(,1ЛСГВИ ЕГ 0 ОН цвм 1.Кр(1 ццЧ, ХрцМОМ, с)ЛК)МИНИЕЛ 1 пипл: Кцррцзиццную сгойкцсть сплава :; кис.иг.лыых срддх.Вц ь) р)л)Кс)г и я явг) я(тся 11 стц)ником (511 к),111 я ст)611,)1 зМн(1)х лч 1 Ови рд:)в ,) ).1.(.1 вс) 10)(1)Х ВЫСОК)Ю под в 1)Ж 0 С)Ьги, чт: посо(ст)у 1 лм(цьшию пр(п рвдй ц 0 ВЦОГ, МЕГаЛЛд и ) МньШНИЮ)(6 ы црццле)вл. Ния цсццвюгц )11 дллд.1,1,) р ) л д 1 к ) л ия с;1) ж ит олн ИГ Из кцл Но. 4ннтов шлака. Вольфрамат калия сеособствут окислнию водорода, с:р., фосфора, что члучшзет качество наплдвленного металла. Вольфрама г калия Восста навл иВаГСЯ ДО ВОЛЬфРаМа аКтИВНЫМИ ВОстд)Ю- вителями: бором, алюминием, кремнием, углеродом. Окисляя углерод попадаюций в направляемый металл из основного, а также из электрода горелки вольфрам ат кал ия способствует увеличению стойкости наплав- О ленного металла к межкристаллитной коррозии. Восстанавливзюшийся из вольфра.мята калия вольфрам легирует нзплзвлен.цый металл, повышает его прочностные свойства, улучшает износостойкость и увеличивает кОррозионнл ю стоикОть В Восс 1 днО.витсЬньх средах Вольфрам акт:нный кар 6 илюбрззователь, он сое)ме, тц( с афцием способствует уводу к: р(",Лцв в г.у 6 Ь зерен мтдл,з, спкобствчя ( м, длым повышеник стойкои металла нзцлавки к лежкристд.1- 20 литной коррозии.Фтортанталат калия совместно . фтористыч гольмием является источником фтцра В шлаке и в атмосфере луги. Он тдкж( лужит источником легкционизируемого калия.Ф гор дн Г.дт калия яв,ястся и) очникцл, тдцт)лд В цзплавленном металле. Тантал сцвмесгцц с Вольфрамом и гдфнием спо Вл.". уводу кербилов В глубь зерн, повып)5) ь тем сдчыч стойкость цдплавл(цц(ц метал (з к Гжк,)истдллитнци кор З 0 р)з и Тдтдл и( Вь)п)зет стойкоте нзплавлннш ц четдлла к Итиранию и ретрескивдник) при деиствии нагрузок.Нкель является основой пихты, цн прилСЕ цепгН)геннол)л металлу пластично)ькцррозону к с Гц Кос)ь.35 Б)1)д изготовлена п)(хд, принц 51 В ка)сстне прототипа, сцлерждшдя, л)ес.);,:ЛгК)л) иций О,)1( и й 0,08Угг рол 0,6лре л Ни й)Хром 22,4ВорЖелезо 231.1 икель 01 ДЛЬЦОВыли также и:)и товлены опять с(ктдвцв 4 прел.агамой шихты см. табл. 11.роизводилась трехслойная цзплзвка цзи,зстины из стали 20 размером 10;(,1 И( К 50 чм. Пластины перед наплавкой подогревались до 300 С. Наплавка производи.ась с помоцью установки УПС 301, ца 50 кпцрую устанавливалась модернизированная горелка, имеющая графитовый элект,цл диаметром 8 мм с отверстием по оси.Через отверстие осушествлялась подача ихты. Ндплзвку производили на следуюп)их ржимах: полярность прямая; сила тока 55 120 Л; напряжение 28 - -32 В; р,кход аргона8 ллИн.(.цй кость к меж крист аллитнцй коррозии 0:рлелялась по ГО(:Т 6132 - 7 э мто18105 Формула изобретения Табли ца Содержание компонентов, мас.7, в составахКомпоненты 1 3 4 5 1 2 0,622 5,2 0,6 1,4 14 8,9 1,3 1,7 11 9,4 1,6 0,3 25 4,4 0,4 1,1 18 7,3 0,8 БорХромКремнийАлюминийФтористый гольмийГафнийВольфрамат калияКалия фтортан 0,8 0,1 0,4 0,3 0,3 0,7 0,2 1,2 0,1 1,5 2,6 2,1 1,8 1,3 1,2 1,0 0,5 0,7 Остальное 1,7 талатНикель 15 5 дом ВУ, для чего из наплавленного металла вырезались образцы размером 50 ХЗОХ 5 мм,Приготовлялся раствор из серной кислоты(ГОСТ 4204 - 66) плотностью 1,395 г/см" и железа сернокислого окисного по ГОСТ 9485 - 74 из расчета 40 г на 000 мл серной кислоты.Испытания проводились в стеклянных колбах, снабженных обратными холодильниками. На дне колб укладывались стеклянные трубки, поверх которых загружались образцы. Образцы загружались в колбу по одному в обезжиренном состоянии и кипятились в течение 48 ч. После кипячения образцы доставались из колб, промывались и погружались в состав, содержащий 15 г краски судан 1 Ъ на 1 л растворителя, состоящего из 80% керосина и 20% скипидара, на 10 мин. Затем образцы промывались 5%-ным водным раствором кальцинированной соды и протирались насухо, На сухую поверхность образцов наносили слой покрытия состава: вода 0,6 л, спирт 0,4 л, мел 300 г на 1 л жидкости. При наличии межкристаллитной коррозии на поверхности образца появляются красные пятна.Глубину проплавления определяли как среднее значение пяти замеров на макрошлифах, выполненных при наплавке одиночных валиков. Производилась также наплавка защитных втулок насосов АР 60, перекачивающих раствор хлористого каль 6ция с Т=60 с и концентрацией 21- 27%, Учитывался срок службы втулок в часах.Результаты испытаний приведены втабл. 2.Как следует из табл, 2, предлагаемая 5шихта оптимального состава (составы 2 - 4) имеет преимущества перед известной, принятой за прототип, шихтой. При содержании компонентов в шихте больше или меньше оптимального состава свойства шихты ухуд шаются. Шихта для наплавки, содержащая никель, бор, хром, кремний, алюминий, отличающаяся тем, что, с целью снижения глубины проплавления основного металла, увеличения стойкости наплавленного металла к межкристаллитной коррозии, она дополнительно содержит фтористый гольмий, гаф 20 ний, вольфрамат калия, фтортанталат калия,при следующем соотношении компонентов, в мас.%:Бор 0,6 - 1,4 Хром 14 - 22 Кремний 5,2 в 8,9 Алюминий 0,6 - 1,3 Фтористый гольмий 0,2 - 0,4 Гафний 0,3 - 1,2 Вольфрамат калия 1,3 в 2,1 Фтортанталат калия 07 1,2 30 Никель Остальное1518105 8Таблица 2 Составшихты Пористость, Срок службышт,пор на защитной100 мм шва втулки, ч ГлубинапроплавПризнаки МКК посления,ле испытаний есть нет нет нет нет нет нет есть есть При наплавке наблюдается повышенное разбрызгивание Составитель Н ГергнаковаРедактор Л Ревин Текред И. Верес Корректор Т КолбЗаказ 6540,7 Тираж 894 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР13035, Москва, Ж - 35, Раугнская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, О 1 3,1 2 2,1 3 1,6 4 1,8 5 2,3 Прототип 4,2 2712 3408 3504 3624 2688 2448