Материал неплавящегося электрода

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН в В 23 К 35/ ТЕНИЯ Н АВТОРСИ 51)(5ОДА дл тактно крайне щ и иния тесниженно сод ния (53) (56 ) ки и Иайг ва ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ордена Трудового Красного Знамени институт проблем материаловедеАН Украинской ССР621,791,754(088.8)1, Технология электрической славлением. Под ред, Патона Б.Е.из, 1971. с. 293-291,2, Авторское свидетельство СССРМ 823357, л. С Ой В ЗУ 58, 1979ПЛАВЯЩЕГОСЯ ЗЛЕКТ дом местного кон содержаций по нитридов метли чаюс целью повыаежаростойкости и он дополнитель.ь хрома.4 1031Изобретение относится к сварке иможет быть использовано для получения неплавящихся электродов присварке методом местного контактногоплавления сталей и других трудносвариваемых металлических материалов, особенно при больших соотношениях толщин соединяемых деталей1:50 и более.Известно выполнение неплавящегося электрода из вольфрама, когдавольфрамовые прутки получают методом прессования заготовок из порошка с последующим двойным спеканием(при косвенном нагреве и прямым пропусканием тока) при 2200"2300 С, Затем спеченнье заготовки подвергаютгорячей прокатке и протяжке черезфильтры. Все операции по получениювольфрамового прутка осуществляют 20в глубоком вакууме 1 1 1.Недостатками вольфрама являютсясложность и дороговизна многоступенчатой и строгой технологии получения вольфрамового прутка, высокие температуры спекания заготовоки прокатки вольфрамового прутка,Кроме того, вольфрамовый электрод смачивается свариваемым материалом, и растворяется в нем, не обеспечивая высокого качества сварногошва, Электрод дефицитен.Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому эффекту является электродный материал на основе Т 1 й и/или 2 гй - А 1 О-Т 1 С-Мо-й 1,содержащий об,доли,; И 1020-30;Мо 20-30;Т 1 С 8-10;й 1 0,3-0,6;Т 1 й и/илиЕгй остальное.Неплавящиеся электроды на ос- щ 0нове Т 1 й и/или 2 гй-А 1 О-Т 1 С-Мо-й 1 формуют методом шликерноголитья после тщательного размола иперемешивания шихты до получения порошка со средним размеров частиц1-3 мкм. Спекание производится в аргоне первого сорта при избыточномдавлении 197 1 О Па и 1950 С в ва"куумной печи типа СШВЛ2 1,Недостатки данных электродов следующие.Высокие температуры спеканияэлектродных материалов Т 1 й и/илиЕгй-А 1 О-Т:1 С-Мо-й 1, недостаточновысокая термостойкость из-за малого 55содержания металла, что снижает количество циклов сварки при эксплуатации электродов, сравнительно низ/01 2кая жаростойкость электродов, требующая аащитной атмосферы при сварке;использование в качестве компоненташихты сравнительно дорогого металлаМо,Цель изобретения - создание материала неплавящегося электрода дляэлектросварки методом местного контактного плавления сталей и другихтрудносвариваемых материалов, отличающийся высокой термостойкостью, жаростойкостью, требующий меньших энергозатрат, не содержащий дефицитныйвольфрам.Поставленная цель достигаетсятем, что материал неплавящегося электрода для сэарки методом местного контактного плавления, содержащий покрайней мере один из нитридов металла 1 У В группы, дополнительно содержит хром при следующем соотношениикомпонентов, об,1:Хром 70-80Нитридметалла1 У В груп- ,пы ОстальноеПолучают предлагаемый материалследующим образом.Размолотые и смешанные в указанной пропорции порошки замешивают напластификаторе (85 вес,4 парафина + 15 вес.3 воска ), необходимыезаготовки отливаются методом шликерного литья которые после отгонки вних пластификатора спекаются при1700 ОС в защитной атмосФере (аргонпервого сорта, избыточное давление1,97 10 Па) в вакуумной печи свольфрамовым нагревателем в тигляхиз Т 1 В+Т 1 С в засыпке из крупно",зернистого Егй.Для получения неплавящихся электродов из данного материала изготовлены цилиндрические образцы диаметром 8,10 и 12 мм и длиной 50 мм изсмесей,Для сравнения также были изготовлены электроды из известного материала и испытан электрод из вольфрамового прутка 6 мм, Примеры выполнения представлены в таблице, где даныпримеры и на составы, выходящие запределы предлагаемых составов Во всех случаях измерялось удельное электросопротивление, угол смачивания жидкой сталью, количество теплосмен до разрушения, жаростойкость, экономия электроэнергии приспекании электродов партией в коли: 1031701 4 честве 1 О ат, йогученные результаты такжепредставлены в таблице."Ос фо шфл 3 айЮЙ 1а ф хоь хомоХохЩ фЭ ЮЩ л У фйо ФэС:а-э ч о о а ь о я л л л л л ср л л оСоставитель Т. ТютченковаРедактор Е.Лушникова Техред Д.Бабинец Корректор.А. Тяско еЗаказ 5283/15 Тираж 1106 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5Подписное филиал ППП "Патент".,г, Ужгород, ул. Проектная,7 103170Как видно из таблицы предлагаемый материал спекается при температурах на 200 С ниже чем известный. Это позволяет при изготовлении элект 1 одов экономить около 7 кВт/ч электроэнергии на партии электродов из 10 шт, что составляет 21 тыс, кВт/ч в год, При этом благодаря снижению температуры спекания электродов повышают срок службы печного оборудования,16 ,экономится технологическая вода.Снижение содержания нитрида в материале ведет к увеличнию термостойкости и жаростойкости. Однако это приводит к уменьшению угла смачива ния электрода жидкой. сталью. Уменьшение угла смачивания ниже 70" отрицательно сказывается на формировании сварного шва, значительно ухудшается его чистота и шов становится порис-. 20 тым. К аналогичным результатам приводит и увеличение угла смачивания более 80 . Исходя из этого установлен нижний предел содержания нитрида в материале. 25В промышленности в качестве материала неплавящихся электродов ис 1 8пользуется вольфрам, который можносчитать базовым объектом сравнения.Вольфрамовый электрод имеет практически неограниченную термостойкостьи низкое удельное электросопротивление. Однако его низкая жаростойкость, взаимодействие со свариваемымматериалом, образование локальнойпористости сварного шва, являющейсяпричиной разрушения узлов по сварномушву, делает вольфрам малопригоднымматериалом для неплавящихся электродов.Выпускаются неплавящиеся электроды на основе нитрида титана (циркония ) окиси алюминия, карбида титана,молибдена и никеля, где сохраняются все положительные качества.Сравнение термостойкости электродов изпредлагаемого материала со стойкостьюэлектродов из известного материалапоказало, что она примерно на 2 йвыше. Кроме того, электроды из предлагаемого материала обладают достаточно высокой жаростойкостью, позволяющей проводить процесс сварки безприменения защиты,