Состав порошковой проволоки

,801063562 А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ШВ 23 К 35/3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИЗОБРЕТЕНИ ПИ ДЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ целью повышения механически снижения склонности метного шва к пористости, сосполнительно содержит магиематит, никель, а марганецвведены соответственно в вкоманганца и ферросилиция,дующем соотношении компонестава, мас.Ъ:Окись кальцияРутиловый концентратПлавиковый шпатМагнезитГематитСиликомарганецферросилицийАлюминийНикельФерротитанжелезный поро окМал оу глероди сстальная обол 48 Г.Г робо Шев)ельство СС36, 1972.ьство СССР36,ОШКОВОЙ ПРО еродистой кообраз ной кальция,плавиковый марганец рошок, о тем, что, ОЛОКИтальшиху еешпат 0,6-0, 7 1,3-1,5 2,0-2,5 1,5-2,0 9,0-10,0 Ут- с ое с(54)(57) СОСТАВ ПОРсостоящий из малоуглной оболочки и порашты, содержащей окисьтиловый концентрат,ферротитан, алюминийкремний, железный пол и ч а ю щ и й с я нх свойств алла свартав доэит, ген кремний иде силипри слентов со,0-1,5 6,0-7,0 8,0-9,0 4,0-5,0 6,0"7,01,0-1,5 6,0-7,0 8,0-9,0 4,0-5,0 6,0-7,0 1,3-1,5 0,6-0,7 1,3-1,5 2,0-2,5 1,5-2,09,0-10,0 Остальное Изобретение относится к сваркеуглеродистых сталей открытой дугой,Известен состав порошковой проволоки Г 13, состоящий иэ стальнойоболочки и порошкообразной шихты,содержащий следующие компоненты,5мас,3 гМрамор 1,7-2,4Плавиковый шпат 5-6,8Рутиловый концентрат 4,8-6,4Ферромарганец 0,9-1,2 10Железный порошок 16-21Ферротитан 1,4-2Алюми ний 1, 8-2,2Кремний 0,4-0,6Стальная оболочка ОстальноЕТитан н алюминий введены в шихтув соотношении 1 г 4.Недостатком данного состава является недостаточно высокие механические свойства металла сварного шва.Известен состав порошковой про"волоки 2, состоящий из стальнойоболочки и порошкообразной шихтыи со держащий следукщие компоненты,ыас.% гОкись кальция 1,5-2,5Плавиковый шпат 5" 8Рутиловый концентрат 4,8-7,5Ферротитан 1,5-2,5Алюминий 1;бс 4Ферромарганец 1-1,5Кремний 0,4-0,7 30Железный порошок 15-20Стальная оболочка ОстальноеНедостатками данного составаявляются склонность сварного шва кпористости и недостаточно высокие 35его механические свойства.Цель изобретения - повышение механических свойств металла сварногошва и снижение склонности его кпорообраэованию, 40Поставленная цель достигаетсятем, что состав порошковой проволоки, состоящий из малоуглеродистойстальной оболочки и порошкообраэнойшихты, содержащей окись кальция,плавиковый шпат, рутиловый концентрат, Ферротитан, алюминий, марганец,кремний, железный порошок, дополнительно содержит гематит, никель, магнезит, а марганец и кремний введенысоответственно в виде силикомарганца н ферросилиция, при следующемсоотношении компонентов состава,мас.%;Окись кальцияРутиловый концентрат 55Плавиковый шлатМагнезитГематитСиликомарганецФерросилиций 60АлюминийНикельферротитанЖелезный порошокСтальная оболочка 65 Гематит введен в состав проволокис целью улучшения. Формирования сварного шва, а также улучшения отделимости шлаковой корки. Гематит служитокислителем экэотермической смеси,в состав которой входит также силикомарганец, ферросилиций, алюминий.Силикомарганец применен в каче"стве раскислителя, входящего в составэкэотермической смеси. Применениесиликомарганца позволяет улучшитьмеханические свойства металла шва.ферросилиций введен с целью улучшения механических свойств сварногошва, выполняет роль восстановителя всоставе экзотермической смеси,Алюминий, являясь активным раскислителем, выполняет роль восстановителя в составе экзотермическойсмеси.Выше перечисленные компонентывходят в состав экэотермической смеси и взяты в частях соответственно10 г 2 г 1;2,Применение экэотермической смеси позволяет увеличить тепловложение при неизменной плотности тока,что способствует более полному протеканию металлических процессов в.сварочной ванне.Дополнительное тепловложение снижает скорость остывания сварочногошва,.что положительно сказываетсяна качестве шва, которое выражаетсяв отсутствии пор и трещин,В качестве карбоната примененмагнезит, При диссоциации его образуется углекислый газ, создающийзащитную атмосферу, а также улучшается шлаковая защита шва эа счетокислов магния, входящих в составмагнезита, Применение магнезита позволяет значительно снизить склонность металла шва к пористости, способствует удалению серы и фосфора.Никель введен в состав проволокидля улучшения механических свойствметалла шва, за счет растворения егов Ферритной фазе улучшается прочностьи ударная вязкость металла шва, Никель, обладая свойством снижать подвижность водорода на стадии ванны,способствует уменьшению склонностиметалла шва к пористости, улучшаеткоррозионную стойкость металла шва,Железный порошок (9,0-10,О введен в состав шихты для увеличенияпроизводительности сварки, Окиськальция и рутиловый концентрат применены в составе порошковой проволоки в качестве шлакообразующих компонентов для защиты металла шва отвзаимодействия с воздухом,Плавиковый шпат применен с цельюснижения растворимости водорода вметалле сварного шва.ферротитана выполняет роль раскислителя в составе порошковой проволоки.1063562 Содержание, мас.% Компонент 45 2 3 1,7 1,5 1,25 1,0 0,9 Окись кальция Рутиловый концентрат 7,5 7,0 6,5 6,0 5,7 9,0 9,5 8,5 8,0 7,5 Плавиковый шпат 5,5 5,0 4,5 4,0 3,5 Магнезит 7,5 7,0 6,5 6,0 5,6.Гематит Окись кальция применена в количестве 1,0-1,5 мас.%, так как при меньшем содержании не обеспечивается достаточной защиты металла шва от взаимодействия с воздухом, а при содержании окисла более 1,5 образуются короткие шлаки.Рутиловый концентрат введен в количестве 6,0-7,0 мас.% в состав проволоки, При содержании его менее 6,0 мас,%, например 5,7 мас.%, не обеспечивается качественная защита металла шва, а при содержании более 7,0 мас. значительно ухудшается отделимость шлаковой корки, так как в шлаках образуется большое количе ство окислов титана. Плавиковый шпат содержится в качестве 8,0-9,0 мас При содержании менее 8,0 мас.В не обеспечивается защита металла от взаимодействия с водородом, что ухуд шает механические свойства шва. При содержании более 9,0, например 9,5 мас.% увеличивается жидкотекучесть шлака, что ухудшает формирование шва25Магнезит введен в количестве 4,0- 5,0 мас.%. При меньшем содержании магнезита не обеспечивается качественная защита металла шва, что ведет к порошкообразованию. Содержание магнезита более 5,00 ухудшает сварочно-технологические свойства проволоки.Гематит введен в состав проволоки в количестве 6,0-7,0 мас.%, которая является оптимальным в составе экэо З 5 термической смеси. При меньшем содержании гематита не достигается экзотермический эффект. При содержании гематита более 7,0 мас.Ъ ухудшается качество сварного шва, что вы ражается в порообразовании.Силикомарганец введен в количестве 1,3-1,5 мас.Ъ. Содержание силикомарганца более 1,5 мас.% ухудшает механические свойства шва, а при содержании меньшем 1,3 мас.Ф ухудшается эффективность экзотермической смеси.Ферросилиций введен в количестве 0,6-0,7 мас.Ъ. При содержании менее 0,6 мас.% ухудшается теплотворность экзотермической смеси, а при содержании более 0,7 мас.З увеличи-. вается неоднородность распространения углерода в металле.шва.Состав проволоки содержит 1,3- 1,5 мас.Ъ алюминия, При содержании алюминия. менее 1,3 мас.Ъ в составе проволоки возрастает склонность металла шва к пористости, а при содержании .более 1,5 мас.Ъ ухудшается качество зкзотермической смеси. Ни" кель введен в пределах от 2,0 до 2,5 мас.Ъ. При содержании никеля менее 2,0 мас,Ъ не достигается требуемая ударная вязкость металла сварного шва. При содержании никеля более 2,5 мас.Ъ в составе шихты ухудшается свариваемость стали. Ферротитан введен в количестве 1,5 - 2,0 мас,Ъ. При содержании менее 1,5 мас,В значительно возрастает склонность металла шва к пористости. Если ввести ферротитана более 2,0 мас.% возрастает вероятность образования трещин в металле сварного шва. Для обеспечения постоянства коэффициента заполнения порошковой проволоки в состав введен железный порошок в пределах от 9,0 до 10,0 мас.Ф При изменении содержания порошка последует изменение химического состава металла шва, что в свою очередь сказывается на свойствах сварного шва.Изготовлены порошковые проволоки трубчатого сечения; конкретные составы которых приведены в табл. 1.Таблица 11,5 1,4 1,7 Силикомарганец 0,8 0,6 0,65 0,7 0,5 ферросилиций 1,4 1,6 1,5 1,3 1,2 Алюминий 2,7 2,5 2,3 2,0 1,8 Никель 10,5 10,0 Железный порошок 9,5 8,0 8,5 2,2 2,0 1,7 1,5 1,3 ферротитан 59,3 48,8 52,3 55,8 Т а б л и ц а 2 Показатели Состав порошковой проволоки,25-28 53-55 Нет 1-2 11-12 25-26 54"55 48.4 Е Прототип 8-9 26"28 2-3 Стальная оболочка 62,4 для изготовления порошковой проволоки применяют стальную ленту марки 08 кп размером 0,3 х 12 ьи. Сварка выполняется встык в нижнем положении на пластинах из стали 45 размером бхбОх 250 мм на режимах;сварочный ток 350-370 А, напряжение на дуге 25-26 В, скорость сварки 20 м/ч, Сварка производится автома-. том А Б С. При сварке наблюдают стабильное плавление проволоки, ма лое разбрызгивание электродного металла, хорошее формирование сварного шва, полное проплавление свариваемого металла.30 Порошковая проволока обеспечивает следующий состав металла (%): С 022-0,25 р 5 0,3-0,35; Ип 0,8" 0,9; й( 0,9-1,1. 35 Технико-экономические показателисоставов известной и предлагаемой(порошковой проволоки сведены втабл. 2 Относительное Ударная Количествоудлинение, вязкость, пор на 100 мм2 при сварке пою гмс кгм смржавчине1063562 Составитель Н. ГершановаТехред С,Мигунова Корректор И.ЭРдейи Редактор М. Ткач Заказ 10407/14 Тираж 1106 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатентф, г. ужгород, ул. Проектная, 4 Таким образом, предлагаемая порошковая проволока составы 2,3,4) обеспечивает более высокие механические свойства сварного шва, меньшую склонность к порообраэованию. Использование предлагаемой порошковой проволоки позволяет улучшить качество шва.увеличение или уменьшение количества элементов входящих в состав порошковой проволоки приводит к значительно му ухудшению качества сварного шва.