Электродная проволока

оксиды железа, в количестве 36-65 О, от массы флюсовага сердечника, расплавленный шлак на поверхности капель имеет минимальное поверхностное натяжение и. . способствует образованию и равномерному отрыву капель минимальных размеров(диаметр капель не превышает 1,5 диаметра электрода при сваркена оптимальных режимах), Введение компонентов. содержащих оксиды железа в количестве менее . 36,0%, является аедостаточным для обеспечения мелкокапелького переноса металла, При введении компонентов, содержащих оксиды железа более 65,Оф, также резко ухудшается перенос электродного металла. Капли неодинаковых размеров хаотичноперемещаются вокруг электрода и, отрываясь ат нега, часто вместо сварочной ванны попадают на сопао горелки и свариваемое изделие. Возрастает при этом угар элементов из проволоки и ухудшаюгся ее гигиенические характеристики, Присутствие во флюсовом сердечнике соединений щелочных или щелочно-земелях металлов в количестве 5,О,Оф обеспечивает необходимую степень ионизации :дугового промежутка, что обеспечивает мягкое, стабильное горение дуги и заставляет капли электродного ;металла соосио со сварочной дугой лететь в сварочную ванну. Введение стабилизирующих добавок менее 5,0% не оказывает благаприятного влияния на стабилизацию процесса сварки и возбуждение сварочной дуги, а количество превышающее 15,9% отрицательно сказывается на равномерности отрыва капель от торца электрода, Компоненты, вводимые в виде ферросплаваа, металлических порошков в количестве 20,0-55,0. и содержащие элементы-раскислители (например, кальций, алюминий, титан, кремний, марганец и другие), обладаащие более высоким сродством к кислороду чем железо, восстанавливают железо из его оксидов и предохраняют от дальнейшего окисления да полной кристаллизации сварочной ванны, способствуя образованию сварных швов беэ шлаковой. корки, В процессе плавления электродной проволоки элементы-раскислители частично реагируют. на поверхности апель с расплавленным шлаком, а частично переходят в металл, капель жидкого металла, образующихся на торце электрода, и предохраняют их От окисления атмосферой дугиЙа мере снижения температуры жидкого металла капель и перехода капель в сварочную ванну раскисляющая способность элементов-раскислителей возрастает, и расплавленный металл предохраняется от окисления атмосферой дуги до полной кристаллизации.Таким образом, элементы-раскислители еще на стадии образования капель час тично вступая во взаимодействие сшлакообразующими компонентами восстанавливают железо. Процесс восстановления продолжается до полной кристаллизации сварочной ванны, а благо- "О даря тому, что шлакообразующими компонентами являются компоненты, содержащие оксиды железа,на поверхности сварочнойванны не образуется шлаковой корки, а элементы-раскислители присоединив кислород и, образовав оксиды, всплывают на поверхность сварочной ванны, образуя небольшие островки шлака, которые при остывании отделяются самопроизвольно. Причем полноевосстановление железа и минимальная по верхнасть, занимаемая шлаковыми островками, возможны только, когда суммарное содержание элементов-раскислителей в ферросплавах и металлических порошках составляет 40-857 О и соблюдается отноше ние количества оксидовжелеза к суммарному содержанию элементов раскислителей в пределах 1,2-4,0.При содержании элементов-раскислителей в ферросплавак и металлических по- .30 рошках меньшем 40% возрастаетколичество железа, которое находится в этих компонентах, что снижает скорость охлаждения и затвердевания металла шваспособствуя его окислению атмосферой ду ги. При отношении количества оксидов железа к суммарному количеству элементов-раскислителей превышающем 4,О,железо из оксидов железа восстанавливается не палнастье и из оставшихся оксидов железа и оксидовэлементав-раскислителей образуется шлаковая корка. При соотношении количества оксидов железа к суммарному содержаниюэлементов-раскислителей менее 1,2 и со 45 держании элементов-раскислителей в фер-,расплввак и металлических порошкахпревышающем 85 О, содержание элементов-раскислителей во флюсовом сердечникеувеличивается, Они, полностью восстанав 50 ливая железо из оксидов железа и присоединив кислород из атмосферы дуги,образуют большое количество оксидов элементов-раскислителей, которые всплываяна поверхность сварочной ванны, затверде 55 вают в виде трудноотделимых островковшлака, занимающих значительную поверхность сварных швов,В табл, 1 приведены примеры проверенных на практике электродных проволокс флюсовым сердечником, шлакоабразую 1836205щими компонентами которого являются компоненты, содержащие оксиды железа. В опытных проволоках 1-10 ингредиенты флюсового сердечника соответствуют заявляемым пределам и отношению количества оксидов железа к суммарному содержанию элементов-раскислителей в компонентах их содержащих, а в опытных проволоках 11-15ингредиенты флюсового сердечника выходят эа.рамки заявляемых пределов и отно щения между оксидами железа иэлементами-раскислителями. В электродных проволоках 1-15 в качестае компонентов, содержащих оксиды железаприменяли гематит и магнетит, Вэлектродных проволоках в качестве компонентов, содержащих элементы-раскислители,использоеали: опытные проволоки 1, 2, 11 - ферромарганец, ферросилиций, порошок алюмомагниевый, Опытные проволоки 3, 4, 12 - силикомарганец, силикокальций. марганец металлический, порошок железный, Опытные проволоки 5, 6, 13 - силикоцирконий, ферротитан. марганецметаллический, кремний металлический, Опытные проволоки 7, 8, 14 - силикокальций, порошок титановый, ферромарганец, порошок алюмомагниевый, ферросилиций, Опытные проволоки 9, 10, 15 - ферротитан, силикомарганец, силикоцирконий, порошок алюминиевый, порошок железный,Флюсовый сердечник от массы электродной проволоки составлял:В опытных проволоках 1, 2, 3, 4, 12, 13 5%;В опытных проволоках 5, 6, 7, 11, 1410%;В опытных проволоках 8, 9; 10. 15 15% Сварку производили проволоками диаметром 1,6 мм на постоянном токе обратнойполярности, е среде углекислого газа, всравнении с электродными проволоками СеГ 2 С, ПП-АН 8, АН-АН 2. Сварочный ток 340 А, напряжение на дуге 32 В,Проверку сварочно-технологических свойств проводили следующим образом, Испытываемую проволоку взвешивали, затем на предварительно взвешенной пластине иэ стали Ст.З в течение 30 с, в нижнем положении, накладывали валик шва. После чего испытываемую проволоку и пластину опять взвешивали,Затем шлак. образовавшийся на поверхности шва, аккуратно снимали и взвешивали, После этого пластину тщательно очищали от брызг и нагара и взвешивали.На основании полученных данных определяли потери электродного металла на угар и брызги, образование шлака и коэффициент перехода электродного металла в 152025 30 3540455055с шов. Опыт производили каждой проволокой на трех пластинах, Результаты сведены в табл, 2.На основании результатов проведенных опытов можно сделать вывод, что при использовании в качестве шлакообразующих компонентов компоненты, содержащие оксиды железа, при суммарном содержании элементов-раскислителей в компонентах их содержащих в заявляемых пределах и соблюдении соотношения между количеством оксидов железа и суммарным содержанием элементов-раскислителей электродная проволока приобретает новый комплекс свойств. Опытными проволоками 1-10 можно производить сварку низкоуглеродистых и низколегированных сталей в нижнем и горизонтальном положении беэ образования шлаковой корки при стабильном горении дуги с мелкокапельным переносом и минимальным разбрызгиванием электродного металла, а в сравнении с электродными проволоками СвГ 2 С, ПП-АН 8, АП-АН 2 и другими проволоками с флюсовым сердечником рутилового типа позволяют наиболее эффективно использовать электродный металл. Ф о р мула изобретен ия Электродная проволока для механизированной сварки в углекислом газе металлоконструкций иэ ниэкоуглеродистых и низколегированных сталей, состоящая из низкоуглеродистой стальной основы и флюсового сердечника, включающего шлакообразующие компоненты, компоненты, содержащие элементы-раскислители, соединения щелочных и щелочноземельных металлов. о тл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью исключения образования шлаковой корки на поверхности сварных швов, обеспечения стабильного горения дуги с мелко- капельным переносом и минимальным разбрызгиванием, а также увеличения коэффициента перехода электродного металла в шов, масса сердечника составляет 5-15% от массы проволоки и содержит е качестве шлакообразующего компонент, содержащий оксиды железа при следующем соотношении ингредиентов, мас.%: компонент, содержащий оксиды железа - 36,0-65,0; компоненты, содержащие элементы-раскислители - 20,0-55,0; соединения щелочных или щелочноземельных металлов - 5,0-15,0; причем суммарное содержание элементов-раскислителей е компонентах, их содержащих, составляет 40-85%, а отношение количества оксидов железа к суммарному содержанию элементов-раскислителей составляет 1,2-4,0.1836205 Таблица 1 Содержание ингредиентов. мас,Суммарное содержание элементов-раскислите-. лей в компонентах их соНомеропытной Отношение количества проволоки оксидов железа к суммарному содержанию элеежа их соедиен-от массы ния щелоч- флюсового ных и/или сердечника10 1836205 Продолжение табл. 2 Коэффициент перехода электродного металла в шов Потери электродного металла,Покрываемость поНомер ис- пытанных Характеристика процесса сварки проволок на цилак верхности на угар и сварного Раэбрызшва ала- гивание ком, ф) Капли неодинаковых размеров хаотично вращаются, нестабильное горение дуги, неравномер. ный отрыв капель от торца электрода Крупнокапельный перенос. кетабильное горение дуги с частыг ми короткими замыканиями Стабильное горение дуги, мелкокапельный перенос Мягкое стабильное горение дуги, мелкокапельный перенос11 12 13 14 15 СвГ 2 С 89 8-10 9-11ПП-АН 8 6-8 79 15-16 11-12 100 100 Ай-АН 2 Составитель В, ТагановскийРедактор Г, Мельникова Техред М, Моргентал Корректор Л. Филь Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.гагарина, 101 Заказ 2997 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5