Состав электродного покрытия

 

Изобретение относится к области сварки, в частности к составам электродных покрытий для сварки в различных пространственных положениях экономноле1 ированных коррозионно-стойких .сталей. Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости металла шва и производительности сварки за счет увеличения глубины проплавления. Проплавляющая способность дуги при сварке электродами повышается в результате введения в состав покрытия фтористого магния и хлористого марганца . Стойкость к коррозионному растрескиванию металла шва достигается введением в покрытие хрома. Дпя обеспечения возможности ведения сварки в вертикальном положении и на неповоротных стыках труб в газошпаковую систему покрытия входят cлeдyюш e компоненты: мрамор, плавиковый шпат, двуокись титана, сода, каменноугольный пек. Ферросилиций и слюду вводят в покрытие для улучшения пластичности обмазки в условиях опрессовки электродов . 2 табл. (Л С

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11}

А1 (50 4 В 23 К 35 365

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (2 1) 3978568/25-27 (22) 09. 10.85 (46) 07.03.87. Бюп. Мя 9 (72) А.А.Коляда, П.И.Давидчук и Л.И.Елпатова (53) 621. 791.04 (088.8} (56) Авторское свидетельство СССР Р 1159745, кл. В 23 К 35/365, 29.03.84.

Авторское свидетельство СССР

1l, 105722 1, кл. В 23 К 35/365, 15.10.82. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к области сварки, в частности к составам электродных покрытий для сварки в различных пространственных положениях экономноле1ированных коррозионно-стойких сталей. Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости металла шва и производительности сварки за счет увеличения глуби. ны проплавления. Проплавляющая способность дуги при сварке электродами повышается в результате введения в состав покрытия фтористого магния и хлористого марганца ° Стойкость к корроэионному растрескиванию металла шва достигается введением в покрытие хрома. Для обеспечения .возможности ведения сварки в вертикальном положении и на неповоротных стыках труб в газошлаковую систему покрытия входят следующие компоненты: мрамор, плавиковый шпат, двуокись титана, сода, каменноугольф ный пек. Ферросилиций и слюду вводят в покрытие для улучшения пластичности обмазки в условиях опрессовки электродов. 2 табл.

129454 5

Изобретение относится к области сварки, в частности к составам электродных покрытий для сварки в различных пространственных положениях экономнолегированных корроэионно-стойких 5 сталей.

Пелью изобретения является повышение корроэионной стойкости металла шва и производительности сварки за счет увеличения глубины проплавления. 10

Фтористый магний и хлористый марганец придают электродному покрытию свойство, заключающееся в резком повышении проплавляющей способности и достижению у швов требуемой сопротив15 ляемости к коррозионному растрескиванию. Можно предположить, что совместное ведение этих компонентов благоприятно сказывается на электрофизических свойствах дугового промежутка (резко повышает удельное давление столба дуги), что позволяет увеличить глубину проплавления. Вместе с тем сбалансированное содержание хро25 ма в покрытии обусловливает формирование у швов аналогичного основному металлу соотношения ос.новных структурных составляющих (аустенита и феррита), чем достигается повышенная ус1ойчивость к коррозионному растрес30 киванию.

При этом увеличение глубины проплавления у данного состава электродного покрытия происходит при пониженных значениях погонной энергии, что положительно проявляется также на сохранении пластичности у околошовного сварного соединения вследствие уменьшенного тепловложения, понижения степени протекания / - О пре40 вращения и снижения роста ферритного зерна. Кроме того, увеличение глубины проплавления существенно повышает производительность процесса ручной сварки, так как значительно снижает

45 необходимость в разделке свариваемых кромок.

Известные компоненты (такие как мрамор, плавиковый шпат, двуокись титана, сода, каменноугольный пек) содержатся в покрытии для создания необходимой газовой и шлаковой фаз, а также для обеспечения возможности ведения сварки в вертикальном положении и на неповоротных стыках труб.

Ферросилиций и слюда содержатся в покрытии для улучшения формирующей способности шлака и достижения повыtUpннОЙ пластичное Ги обмаэ хи н vt пони ях опрессовки электродов. Граничные пределы этих компонентов широко известны из практики производства электродов. Подобно указанным компонентам, хром тоже является известным ингредиентом и вводится в покрытие для улучшения общей коррозионной стойкости сварного соединения. Однако его содержание в составе покрытия несколько изменено по соображениям оптимального его влияния на структуру наплавленного металла и, как следст— вие, свойства. Состав электродного покрытия представлен в табл. 1.

Для количественной оценки влияния на свойства швов, BbIIIoJIHeííbãõ электродами с покрытием указанного состава, испытаниям подвергают ряд его партий, в которых концентрацию фтористого магния и хлористого марганца систематизированно изменяли от 1 до 12 и 77., а содержание остальных ингредиентов назначают либо в известных пределах, либо с некоторыми изменениями.

Во всех случаях указанные электродные покрытия наносят на стержни (P 3-4 мм) из наиболее распространенной экономнолегированной нроволоки св -06Х21Н7БТ (ЭП-500); коэффициент веса покрытия назначают равным

0,4; подготовку рецептуры и опрессовку покрытия осуществляют по обычной технологии; в качестве связующего используют обычное натриевое стекло; компонентами покрытия служат обычные (стандартные) порошкообразные электродные материалы. Сварку производят на одинаковых режимах с постоянной погонной энергией.

Образцами служат листовые пластины размером 200 150 10 мм из сталей марок КО-3 и ЭП-53. О склонности металла швов и коррозионному растрескиванию судят по результатам стандартных испытаний — в 427-ном растворе хлористого магния. Глубину проплавления оценивают металлографически. Устойчивость сварных швов против межкристаллитной коррозии выявляют путем испытаний в растворе медного купороса (метод AM). Технологичность покрытий определяют по условной 3-бальной шкале.

Представленные в табл. 2 результаты опытов показали, -tTn раздел .ное введение в со ..тап и кр. тия ц 12" г г

Та блица 1

Содержание компонентов, мас.X

Состав

Мрамор

Слкда

Хл оФеррос ипи«ий

ФтоКамеи- Хром ноПла виковый шпет

Сода

Углекисльпй

Двуокис ь титана ристый ристый угольный магний марганец магний пек

25 03 3

30 05 0

30 О,б 6

25 09 2

30 0,4 4

2 4

Э 7

4 6

5 5

10 6 5

0,2 46,5

0,3 34,2

12 4

12 5

0,2 36,2

10 6 - 6

9 8 3 2

0,2 42,9

0,2 36,4 фтористого магния и хлористого марганца не вносит заметных изменений в повышение проплавляющей способности; аналогично с.казывается и совместное введение 37 фтористого магния и 2Х хлористого марганца. В случае их совместного содержания, соответственно равного 5 и 37, глубина проплавления увеличивается на 40-507; причем дальнейшее увеличение концентрации 10 фтористого магния до 10Х и хлористого марганца до 57 способствуез повышению глубины проплавления на 80140Х, т.е. увеличивает проплавляющую способность электродов примерно в

1,5 раза. Дальнейшее повышение фтористого магния и хлористого марганца соответственно свыше 10 и 57 отрицательно сказывается на свойствах покрытия, так как приводит к уменьшению20 глубины проплавления.

Введение в покрытие ниже 57 и выше 87 хрома не позволяет достичь стабильной устойчивости сварных швов к коррозионному растрескиванию и связи с формированием в наплавленном металле микроструктуры с выдержанным соотношением между основными составляющими (аустенитом и ферритом). 30

На этом основании граничными пределами содержания фтористого магния, хлористого марганца, а также хрома в покрытии следует признать 5- 10Х, 3-5Х, а также 5-87 соответственно; наилучшими технологическими свойствами обладают покрытия с 2-47 ферросилиция и 0,5-1,0Х слюды.

Состав электродного покрытия позволяет увеличить на 40- 140% глубину 40 проилавления при сварке и Постичь требуемой стойкости сварных швов против коррозионного растрескивани I (включая стойкость к межкристаллитнсй коррозии). Вместе с. тем данное покрытие характеризуется простотой в производс1ве, не содержит пефицитных компонентов и обеспечивает возможность ведения сварки в вертикальном положении и на неповоротных стыках труб.

Формул а и з о б р е т е н и я

Состав электродного покрытия для сварки в различных пространственных положениях экономнолегированных коррозионно-стойких сталей, содержащий мрамор, углекислый магний, плавико— вый шпат, хром, двуокись титана, каменноугольный пек, сопу, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости металла шва и производительности сварки за счет увеличения глубины проплавления, состав дополнительно содержит фтористый магний, хлористый марганец, ферросилиций и слюду при следующем соотношении компонентов, мас.7:

Фтористый магний 5-10

Хлористый марганец 3-5

Ферросилиций 2-4

Слюда 0,5-1

Сода 0,3-0,9

Каменноугольный пек 2-6

Углекислый магний 3-7

Двуокись титана 4-8

Хром 5-8 йтавиковый шпат 25-30

Мрамор Остальное

12945 5

Нродолжение табл.f

Состав

ФтоФерросилиСлюда

КаменноХром

Мрамор

Плавиковый

Лву окис ь

УглерисTbW рнстый кислый угольный титана шпет магний марганец маг" ний пек

2 0,5 42,8

3 0,8 36,6

25 0,7 4 5

27 0,6 2 6

25 0,3 6 8

5 3

6 8 4 8 1О 5

4 10 257

28 0,9 4

2 0,7 40 4

3 0,6 37,8

10 3

12 7

1,0

17,7

8 4

0,8 32,6

0,5 50,2

5 3

0,5 45,2

0,2 51,5

0,5 50,2

1,О 20,1

0,75 32,45

5 3

5 3

5 3

8 10 5

7 4

Таблица 2

Свойства швов

Свойства покрытий

Состав покры тия

Склонность к корНаличие с клонгичность во форсительмирования наплавленного металла при опрессовке ности

K мкк розионному ная глубирастрескиванию на проплавления, z

JIPTBO рительная

6 7

7 6

8 7

9 4

10 3

12. б

13 Э

f4, 3

f5 Э

f6 3

17 7

18 б

Содержание компонентов, мас.X

30 0,6 2 б

30 О 3 6 10

27 0,6 2 10

25 0,3 2 5

25 О 3 2 10

25 0,3 2 5

25 0,3 2 5

30 0,9 6 8

28 0,8 5 7

Отно- Техноло- Качест1 100 Неудов- 3 Склонен Есть

2 1 10 Удовлет- 3 ворительная

1294545

Продолжение табл.2 пок олоость оповке

Есть,нет

100 Неудов- 3 летворительная

110

110

140 Удовлет- . 4

Не скло- Нет ворительная нен

180 Хорошая 5

240

160

180

Склонен

100

190

Не скло--"140 Удовлет- 4 ворительная

13 нен

Склонен

14 150

15 140 Неудов- 3 летворительная

Не скло — "нен

16 150 Хорошая 4

180

17

4

Удовлетворительная

ВНИИПИ Заказ 426/13

Ти аж 976 Подписное

noHHI p. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4