Порошковая проволока

И ПАТЕНТУ ного напо монПорошковая проволока относится к материалам для электродуговой сварки и может быть использована для сварки углеродистых и низколегированных сталей,Известна порошковая проволока с шихтой, обеспечивающая с высокой производительностью сварку металлоконструкций в нижнем положении с толщиной металла от 6 мм и выше. Сварка металла меньшей толщины этой йроволокой затруднена из-за неудовлетворительного качества швв при сварке на малых токах (80-160 А).Наиболее близкой по составу является порошковая проволока с шихтой состава, мас,%:Феррит бария 2-8 Порошок мартенситностареющей стали 3-10 Плавиковый шпат 10-18 Карбонаты 8-12 Компонент с диоксидомтитана или циркония 1 предел мого меСэ ществе колеги плавико оксид г дом ти марган 0-17 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССМ 967747, кл. В 23 К 35/36, 1981.Авторское свидетельство СССВ 1605452, кл. В 23 К 35/36, 1989 Я 2 1782199 АЗ 2(57) Использование: сварка углеродистых и низколегированных сталей. Сущность изобретения; порошковая проволока состоит из углеродистой стальной оболочки шихты, Шихта имеет в составе, мас, Д; карбонаты 5 - 15, компонент с диоксидом титана 8-28, ферросплав с марганцем 3-8, Ферросплав с титаном 3 - 12, оксид группы железа 3-8, термореагирующий порошок алюмоникелевой стали 20-40 и плавикошпатовый концентрат - остальное. За счет дополнительного нагрева шихты проволоки на вылете возможно снижение нижнего предела рабочего тока сварки и толщины свариваемого металла. 2 табл. Ферросплав щелочноземельных металлов 1,5-3 Ферромарганец 3-5 Ферротитан 2-8 Железный порошок Остальное Проволока позволяет получить стабильные показатели механических свойств металла шва и хорошую отделяемость шлаковой корки, однако из-за узкого диапазона режимов сварки не позволяет выполнять. качественную сварку тонколистового металла. ь изобретения - снизить нижний рабочего тока и толщину свариваеталла.той целью в состав шихты, преиму-нно для сварки углеродистых и низрованных сталей, содержащей шпатовый концентрат, карбонаты, руппы железа, компонент с диокситана или циркония, ферросплав с цем, ферросплав с титайом, дополнительно введен термореагирующий порошок алюмоникелевой стали со следующимсоотношением компонентов, мас,0 ь:Порошок.алюмоникелевой стали ПТ - Ю 5 Н 20-40Карбонаты 5 - 15Оксидгруппы железа 3-8Компонент с диоксидомтитана или циркония 8-28Ферросплав с марганцем 3-8Ферросплав с титаном3-1.2Плавиковошпатовыйконцентрат ОстальноеВ качестве термореагирующего порошка алюмоникелевой стали взят порошокмарки ПТ-Ю 5 Н по ТУ 14-1-3926-85, (см,Порошки металлические для защитных покрытий. Каталог НПО "Тулачермет" г,Тула,1986 - 18 с.).В качестве карбонатов взят магнезитили мрамор, В качестве оксида группы железа взят гематит или оксид кобальта.Компонентом, содержащим диоксид титана или циркония, взят рутил или циркон.В качестве ферросплава с марганцем взятсиликомарганец или ферромарганец; в качестве ферросплава с титаном взят ферротитан или ферросплав марки СМгТи (ТУ14-5 - 150-83) состава, мас.%; Я 55 - 60; Т5-7; М 9 3 - 5; А 1; Ге остальное.Использование в шихте заявляемойпроволоки термореагирующего порошкастали позволило расширить диапазон рабочих токов и снизить толщину свариваемогометалла,Такой эффект объясняется тем, что известные порошковые проволоки с шихтойна основе основных оксидов при сварке намалых токах образуют шов с большим усилием и неправильной формы. Повышениенапряжения на дуге с целью улучшения формы шва приводит как правило, к образованию пор в наплавленном металле, Прйчинойнеудовлетворительного качества швов присварке на малых токах (180 - 160 А) являетсянедостаточный нагрев проволоки на вылетеперед расплавлением в дуге,Температура в любой точке на вылетепорошковой проволоки в процессе сваркисостоит из начальной температуры (Т), температуры, которая образуется при прохождении тока за счет сопротивления на вылете(Тв) и температуры, возникшей при плавлении порошковой проволоки от воздействияэлектрической дуги (Тд).Общая температура нагрева запишется:+Т +Т,При нагреве вылета, проходящим сварочным током за счет омического сопротивления, при температуре 580-590 С20 25 пытывали путем вырезки образцов и их ис 30 пытании на разрыв изагиб в соответствии с ГО СТ 6996-66. 35 лены в табл. 2 40 50 5 10 15 начинает выделять тепло термореагиОующий порошок алюмоникелевой стали, Порошок способен дополнительно выделять тепло до 120 Дж/г.Дополнительный нагрев на вылете (Тв) шихты проволоки обеспечивает лучшее взаимодействие компонентов шихты при сварке на малых токах и способствует получению качественных швов.Таким образом, заявляемая совокупность признаков по сравнению с прототипом обеспечивает достижение положительного эффекта, заключающегося в улучшении качества швов при сварке на малых токах,Для получения порошковой проволоки были изготовлены смесь ингредиентов (табл. 1). Каждый вариант смеси был использован для изготовления порошковой проволоки диаметром 2,2 мм трубчатой конструкции с коэффициентом заполнения 27 - 30%. Для изготовления проволоки ис.- пользовали стальную ленту марки св.08 кп размером 0,5 х 12 мм,Испытание качества шва выполнено на контрольных пластинах из стали Ст.3 сп толщиной 2 мм, шириной 150 мм и длиной 450 мм. Качество сварного соединения исСварку пластин выполняли на режиме;скорость подачи проволоки 88 м/ч, ток сварки 60 - 100 А, напряжение дуги 20 - 22 В, Сварку выполняли от источника. питания дуги ПСГна сварочном полуавтомате А - 765. Результаты испытаний проволоки представИспытания вариантов заявляемой порошковой проволоки показали, что она обеспечивает качественную сварку на токах 60100 А и позволяет качественно сваривать тонкий металл 1,5 - 2 мм. Содержание в шихте проволоки термореагирующего алюмоникелевого порошка сплава менее 20% масс, не влияет заметно на нагрев вылета проволоки и не оказывает положительного действия на снижение нижнего значения рабочего тока. Превышение термореагирующего алюмоникелевого порошка сплава 40масс снижает механические свойства металла шва. Оптимальное количество ка рбонатов от 5 до 15% масс обеспечивает необходимые защитные свойства наплавленного металла в процессе плавления порошковой проволоки. Содержание компонента с диоксидом титана или циркония ниже 80/О масс нарушает формирующие свойства шлака, а превышение 280 масс.1782199 8-283 - 83 - 12 Таблица 1 Варианты порошковой проволоки Ф Состав смеси, мас.ф Компоненты Термореагирующий порошок алюмоникелевого сплаваПТ- Ю 5 НПТ - Ю 10 НКарбонатымагнезитмраморКомпонент с диоксидом титана или циркониярутилцирконФерросплав с марганцемферромарганецсиликомарганец Ферросплав с титаном;ферротитанСМгТиОксид группы железагематитоксид кобальтаПлавиковошпатовый 40 20 30 20 30 40 10 10 15 18 28 28 7,5 7,5 12 Ост. Ост. Ост. Ост,Ост. Ост,резко ухудшает кроющую способность шла- карбонаты, компонент с диоксидом титана ка, или циркония, ферросплав с марганцем,Содержание оксида группы железа от 3 ферросплав с титаном, плавиково-шпатодо 8 масс. обеспечивает регулированиевый концентрат,о тли чаю ща я с я тем, окислительно-восстановительной реакции с что, с целью получения качественного шва ферросплавами. 5 на малых токах;-Шйхга дойолнйтельно соСодержание плавиковошпатового кон-"держит порошокалюмоййкеЛевой стали и центрата в шихте способствует снижению оксидгруппы железапри следуюЩем сооттемпературы плавления шихты и водорода " ношейии комЗНВейтов; маС.:в металле шва. Порошок алюмониПрименение заявляемой порошковой 10 келевой стали . 20-40 проволоки на строительномонтажных рабо- Карбонаты .5 - 15 тах расширяет возможность примененияОксид группы железа3 - 8 механизированной сварки. УвеличиваетКомпонент с диоксидомскорость и производительность сварки. титана или циркония15 Ферросплав с марганцемФ о р м у л а и з о б р е т е н и яФерросплав с титаномПорошковая проволока для сварки угле- Плавиково-шпатовыйродистых и низколегированных сталей, со- концентрат остальное, стоящая из углеродистой стальной оболочки причем коэффициент заполнения порошкои порошкообразной шихты, содержащая .20 вой проволоки составляет 27-30;5.1782199 Таблица 24Нижний предели толщина свариваемого металла порошковыми проволоками Редактор Н. Коля Составитель Л, МойсоТехред М.Моргентал ректор О, Густи зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарин аказ 4286 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035. Москва, ЖПодписноеобретениям и открытиям при ГКНТаушская наб., 4/5