Состав электродной проволоки

,1 4 . - с 0,7 МпО+ РегОэ одержащий отношении 1,85-4,5 0,5-1,5 0,5-1,5 1,5-5,0 0,3-1,4 0,2-0;8 ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(54)(57) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ, преимущественно для механизированной сварки вертикальных швов спринудительным Формированием подслоем расплавленного шлака, состоящий из основы в виде стержня из низколегированной стали и флюсующей активирующей составляющей, находящейсяв каналах металлической основы и содержащей двуокись титана, окись магния, двуокись кремния, Фтористый .кальций, окись калия и окись натрия,отличающийся тем, что,с целью повышения стабильности процесса дуговой сварки, улучшения формирования швов и повышения механических свойств. сварных соединений, втом числе работающих при отрицательных температурах, состав, Флюсующей Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, а именно к составу электродной проволоки, преимущественно для механизированной дуговой сварки вертикальных швов с принудительным формированием под слоем расплавленного шлака.Известен состав электродной проволоки для механизированной наплавки составляющей дополнительно содержит двуокись марганца, окись железа,ферротитан, ферромарганец. при следующем соотношении компонентов состава проволоки, мас,7.: Двуокись титана 0,75-6,0 Окись магния 0,3-3,6 Двуокись кремния 0,015-2,64 фтористый кальций 0,3-3,6 Окись калия 0,01-0,4Окись натрия 0.,02 т 0,5 Двуокись марганца 0,24-3,12 Окись железа 0,08-1,53 Ферротитан 0,012-1,41 Ферромарганец 0,01-1,9 Низколегированная Ф сталь стержняОстальное ри этом суммарное количество двуокиси марганца и окиси железа взято в следующих пределах; 0,4МпО + + РеОэ 43,8 Е, а соотношение суммарного количества .Ферротитана и Ферромарганца к суммарному количеству дву- ьф окиси марганца и окиси железа взято ее в пределах М в среде защитных газов,компоненты в следующеммас.7.:феррохромферромарганецГрафит1131121 Фтористый кальцийСтальная леги 0,15-0,3 рованная металлическая основа ОстальноеОднако известный состав не обес.печивает стабильного процесса сварки под слоем расплавленного шлака, и, как следствие этого, имеют место неравномерное формирование швов и низкие механические свойства сварноО Целью изобретения является повышение стабильности процесса дуговой сварки, улучшение формирования швов и повышение механических свойств сварных соединений, в том числе работающих при орицательных температурах,55 го соединения,Известен также состав электродной проволоки, преимущественно для сварки в среде защитных газов, состоящий из основы в виде стержня из низколегированной стали, флюсующей активирующей добавки, при следующем соотношении компонентов, мас.%: 20Двуокись титана 30-80Окись магния 5-30Двуокись кремния 2-20Окись алюминия 1-.1 2Двуокись циркония 0,17-5 25Фтористый кальций 1,33-16,7Окись калия 0,13-3Окись натрия О, 16-3,7Низколегированнаясталь стержня Остальное 30Недостатками приведенного состава электродной проволоки является невозможность дуговой сварки под слоем расплавленного шлака. Из-за повышенной жидкотекучести шлака, образующегося при плавлении электродной проволоки, он вытекает под нижнюю кромку формирующего ползуна, что не позволяет поддерживать глубину шлаковой ванны, необходимую для дуговой свар ки под слоем расплавленного шлака Кроме того, проволока указанного состава при вертикальной сварке с при, нудительным формированием не обеспечивает качественного формирования швов и требуемых механических свойств в том числе ударной вязкости при отрицательных температурах. Поэтому применение данной проволоки возможно только при многопроходной. сварке50 вертикальных соединений. Дпя этого в составе электродной проволоки, состоящем иэ основы в виде стержня из низколегированной стали и флюсующей активирующей составляющей, находящейся в каналах металлической основы и содержащей двуокись титана, окись магния, двуокись кремния, фтористый,кальций, окись калия и окись натрия, состав флюсующей составляющей дополнительно содержит двуокись марганца, окись железа, ферротитан, ферромарганец при следующем соотношении компонентов состава проволоки, мас.%:Двуокись титана 0;75-6,0 Окись магния 0,3-3,6 Двуокись кремния . 0,015-2,64 Фтористый кальций . 0,3-3,6 Окись калия 0,01-0,4 Окись натрия 0,02-0,5 Двуокись марганца 0,24-312 Окись железа 0,08-1,53 Ферротитан 0,012",1,41 Ферромарганец 0,01-1,9 Низколегированная)сталь стержня Остальное при этом суммарное количество двуокиси марганца и окиси железа взято в следующих пределах;0,4 ( МпО + Ре Оэ 63,8%, асоотношение суммарного количества ферротитана и ферромарганца к суммарному количеству двуокиси марганца и окиси железа взято в следующих пределах10,1Гет 1. + ГеМп с 0,7 Мпо +Ге ОНизколегированная сталь стержня содержит углерод, марганец, кремний, железо при следующем соотношении компонентов, мас.%:Углерод 0,5-0,12Марганец 1,2-2,5Кремний 0,02-095Железо ОстальноеТакое соотношение компонентов позволяет получить состав шлака, вязкость и интервал кристаллизации которого обеспечивают стабильность процесса дуговой сварки под слоем рас-. плавленного шлака, Газы, выделяющиеся с торца электрода при его плавлении, создают газовую прослойку между концом электрода и металлической ванной, благодаря чему дуговой процесс не переходит в шлаковый.5 11311Введение двуокиси марганца (МпО -пиролюзит) в проволоку способствуетболее интенсивному окислению кремния, титана,серы, фосфора и другихэлементов, обеспечивает переход окис 5лов этих элементов в шлак, а такжелегирование металла шва марганцем,Кроме того, введение МпО в проволоку повышает температуру капли жидкого металла на торце электрода, интенсифицирует выделение газов, создающих полость под слоем расплавленногошлака, Увеличение количества двуокиси марганца МпО свыше 3% приводит кповышенному содержанию Мп в металлешва и, следовательно, к ухудшению механических свойств сварного соединения.В состав электродной проволоки совместно с МпО введена окись железа(Ре)0 з - гематит) в количестве 0,081,53%.Наличие в проволоке окиси железасовместно с двуокисью марганца способствует выделению дополнительноготепла в зоне дуги, повышает температуру металлической и шлаковой ванн,что обеспечивает более полное протекание окислительно-восстановительныхреакций в сварочной ванне, повышаетжидкотекучесть шлака, увеличиваеттемпературный интервал, позволяетприменять при вертикальной сварке спринудительным формированием высокоосновные шлаки, способствующие де 35сульфации и дефосфации металла шва иуменьшению количества неметаллических включений в нем,Увеличение количества двуокисимарганца совместно с окисью железаболее 3,8% вызывает некоторое выгорание легирующих элементов (81,Мп,Тхи др.), увеличивает время существования сварочной ванны в жидкомсостоянии. Вследствие этого возможноподтекание расплавленного металлапод нижнюю кромку формирующего ползуна и понижение механических свойствсварного шва и околошовной зоны.Длякомпенсации выгорания титана и мар 1-.-ганца в металле шва в состав электродной проволоки дополнительно введены ферротитан и Ферромарганец в количестве 0 012-1,41% и 0,01-2,1%соответственно и при следующем оптимальном соотношении суммарного количества двуокиси марганца и окиси железа:0,7. РеТ 1 + РеМп,у МпО+ РеО П соотношении компонентов менее 0,1 металл шва в недостаточной степени легирован титаном и марганцем. Соотношение компонентов более0,7 приводит к снижению ударной вяз-кости металла шва при отрицательйыхтемпературах,Указанный выше состав электродной проволоки при сварке вертикальных швов с принудительным формированием обеспечивает стабильное горениедуги под слоем расплавленного шлака,хорошее Формирование швов, легкуюотделимость шлаковой корки и высокие)механические свойства металла шваи околошовной зонь, в том числеударную вязкость при отрицательныхтемпературах.Для определения механическихсвойств металла шва образцы из стали 09 Г 2 С толщиной 20 мм без разделкикромок с зазором 12 мм сваривали встык за один проход, Сварку производили на автомате А 1381 с источникомпитания ВДУпроволоками диаметром 2 мм на режиме 1 = 400-450 А,Б д = 32 В . Механические свойства образцов, вырезанных из металла швов,заваренных опытными проволоками. отсутствуют трещины, поры, шлаковые включения и другие дефекты.Полученные результаты свидетельствуют о том, что предлагаемый составэлектродной проволоки для механизированной сварки позволяет получить механические свойства сварных. соединенийна требуемом уровне,Применение данной электродной проволоки в промышленности позволяет расширить область применения механизированной сварки в СО.Ожидаемый экономический эффект привнедрении автоматической сварки вертикальных стыков с принудительным формированием электродной проволокойпредлагаемого состава взамен электродной. проволоки АП-АН 2, выбранный вкачестве прототипа, составит 300400 руб, на тонну наплавленного металла.. фмо Ос СЧ о-о СЧ СЧ 4. с" л1 1 с сООюО 1 С 4 Г ф в в л ф с м СО СО В н О 1 Э Ске ХВх О с о о с счво- л л лооо оооо Ф Ф х о СС с с Э Э сл в с чв е ес сЧ фьаСЧ к сч с Ов а ооо10 1131121 Таблица 2 Ударная вязкость при температуре, ДЖ/см Образец Относи- тельное Относи- тельное Предел текучести,МПа ПределпрочностиМПа сужение, 7 удлинение, %+20 С -20 С 12 534 56,7 98 52 28,2 Редактор Л,Письман Техред М,Моргентал7ь щ тЗаказ 4782 Тираж 892 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Корректор Н. Король Производственно-издательский комбинат "Патент", г,Ужгород, ул. Гагарина,01 1 521 2 435 3 453 4 479 5 470 6 472 7 488 Прототип 412 586 518 531 562 532 524 574 28,3 32,7 32,8 29,3 32,2 32,5 33,3 62,6 65,8 64,6 58,7 64,1 63,8 65,5 132 98 129 81 156 121 143 113 115104 120 101 168 155 47 64 94 72 58 69 124 39 43 63 50 38 42 69