Состав электродной проволоки
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) (51)5 В 23 К 35/365
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ г (46) 07. 10,90. Бюл. 1(37 (21) 3709755/25-27 (22) 14.03.84 ,(71) Ордена Ленина и ордена Трудового
Красного Знамени институт электросварки им. Е.О,Патона (72) Н.M.Воропай, В.Г.Мищанин, А.Н.Алимов, Н,И.Костенюк и А.И,Косенко, (53) 621.791, 042.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
N 890650, кл. В 23 К 35/365, 23.07.79. (54)(57) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВО-<>, ;ЛОКИ, преимущественно для сварки в защитных газах, состоящий из стали основы, содержащий углерод, кремний, марганец, железо и флюсовой составляющей, расположенной в каналах (ка,нале) основы и содержащий рутиловый концентрат, полевой шпат, плавикошпатовый концентрат, магнезит каустический и ферромарганец, о т л и ч а" ю шийся тем, что, с целью увеличения предельно допустимой плотности сварочного тока, уменьшения отстава. ния плавления флюсовой составляющей от плавления металлической основы, улучшения формирующих свойств шлака при сварке с повышенной скоростью и повышения ударной вязкости металла шва при отрицательных температурах, состав флюсовой составляющей дополнительно содержит пятиокись ванадия при следующем соотношении компонентов состава электродной проволоки, мас.7:
Рутиловый концентрат 3,3-6,2
Полевой шпат 0,5-1,2
Плавиковый концентрат 0,2-0,4
Магнезит каустический 0,5-1,2
Ферромарганец 0 25-0 5 @
Пятиокись ванадия 0,25-0,5
Сталь основы Остальное при этом сталь основы содержит компоненты в следующем соотношении, мас.Ж: g
Углерод 0,05-0,12
Кремний 0,5-1 0
Марганец 1,4-2,1
Железо Ос тальное а отношение количества рутилового концентрата к сумме пятиокиси ванадия и ферромарганца флюсовой составляющей взято в пределах 4-8.
1211963
Изобретение относятся к способам сварки, в частности к составу акти" вяраванной электродной проволоки. предназначенной для механизированной сварки в среде защитных газов.
Целью изобретения является улучшение сварочно-технологических свойств электродной проволоки, а именно увеличение предельно допустимой плбтности сварочного тока, 16 уменьшение отставания плавле ия флюсовой составляющей ат плавления,. металлической основы, улучшение фор" мярующих свойств образующегося шлака щ я сварке на форсированных режимах и повышение ударной вязкости металла шва пря отрицательных темпе-, ратурах .
При введении 1,ятиокися ванадия совместна с ферромарганцем в указан" 2О ных количествах в состав флюсовой составляющей на о нове рутиловага концентрата изменяется состав шлака, образующегося при плавлении электрод« ной проволоки, Температура плавления 25 шлака рутилавого типа, снижается на 50-70 . Это обеспечивает только, " раннее плавление наполнителя на вылете электродной проволоки н существенно уменьшает отставание плавления ЗО сердечника от плавления металлической основы. Предельно допустимая плотность тока при этом увеличивается в среднем на 20Х, Отношение р тяловога концентрата
35 к суммарному количеству пятиокиси ванадия и ферромарганца взято г пределах 4-8 поскольку при меньшем ..Р соотношении наблюдается расслоение шлака на основе рутила и ухудшается отделимость шлаковой корки, а при большем - положительное влияние .;добавок малоощутямо. Расслоение шла. ка на отдельные составляющие сопро" вождаатся скачкообразным изменением его формирующих свойств, резко увЕличивается температура плавления я отставание плавления шлюсавой составляющей от металлической основы, увелячиваю ся размеры оксидных включений в металле msa.
Шлак, образующийся при плавлении проволоки предлагаемого состава, благодаря меньшей температуре плавления и большей поверхностной активЫ ности, полностью покрывает весь валик, лучше смачивает относительно холодную зону сплавления и хорошо растекается по основному металлу.
При этом обеспечивается равномерное формирование швов с плавными переха" дами к основному металлу.
При отношении количества рутилоного концентрата к суммарному количеству пятиокиси ванадия и ферро" марганца в пределах 4-8 повышается ". ударная вязкость, металла шва пря температуре - 60 С. Как показывает о анализ микрошлифав, зто происходит иэ-за измельчения и равномерного распределения окисных включений в металлической матрице. При мякрорентгенспектральном анализе этих включений в их составе обнаружены комплексныз соединения ванадия с окислами титана, кремния и марганца.
Увеличению ударной вязкости способствует также микролегирование металла шва восстановленным ванадием.
Составы электродной проволоки приведены в табл, Сварку проводили проволокой дна метром 2 мм на автомате А-1416, модернизированном для сварки в СО, с источником питания ВДУ-1001.
По кадрам скоростной киносьемки процесса сварки измеряли отставание плавления флюсовых добавок от плавления металлической основы, сравнива пи максимальную допустимую плотность тока, при которой флюсовые добавки плавятся равномерно и не падают отдельными кусками в сварочную ванну, а также визуально оценивали кроющую способность я формирующие свойства шлака на валике сварного шва при сварке на скоростях более
50 ь /ч. Ударную вязкость металла шва при температуре -60 С определяли на образцах типа У! в соответствии с
ГОСТ 6996-6б, вырезанных из стыковога шва, выполненного на стали марки 17 ГС. Раз: еры и характер распределения неметаллическях включений в металле шва изучали на микрошлифах, а состав вклюЧений ьпределяли рентген-флюоресцентным анагизом. Результаты испытаний приведены в табл, 2.
1211963
° Ь а а ео
Ю Ch ч! а а
6Ъ е»
Ch Ch
В о сф л е мЪ сЧ а а а а о о о о иЪ - CO
Фч сч иъ а а 4 о о.о о оо л е м а . o а а о о.о иЪ а о мъ О\ Фч а а а а о о о. сч Ръ
° ь о о сч а о а еч а а а а В О Ф Ъ Ю
С Ъ а с Ъ
1!!
»
»!
I !
» ж CV
Э,ч» С0 а а
O фч (! Ch л со а а а а о о о а а о
Ch О CV о а а а о о о о о о о сО иЪ
° В Ch
Ю
6/ о а о л
Cl а о
Фч О
C) а а е»
Ch Ch
CV а а о о
1211963
Таблица 2
ЙаксиРазмеры неметалУдарная вязкость металла шва при о температуре -60 С, д*/
Состав ,проволоки редельно допустимая плотность тока, А/мм
185
Опытная Ф 1 3-4 90
Опытная В 2 3-4 90 опытная Ф Э 4-5 90
100
100
180
100
Опытная В 4 3-4 90
100
Опытная В 5 3"4 90
100
180
Составитель И. Попова
Редактор И. Васильева Техред Jl.ÎËèéíûê, Корректор С,Шекмар
:Заказ 4358
Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж"35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4
Отста ванне плавления сер" дечникаg мм мальная скорость сварки, м/ч
Площадь покрытия шва шлаком
Vt6
90 м/ч лических включений в металле, мкм
