Сварочный материал
Использование: сварка в защитных газах . Сущность изобретения: сварочный материал выполнен в виде ленты из целлюлозосодержащего материала. На поверхность ленты, непосредственно контактирующую со свариваемым изделием, нанесен слой клеящего вещества, На противоположную поверхность ленты нанесен слой флюса со связующим. Соотношение флюса и связующего составляет 1:(1.„2). В качестве связующего и клеящего вещества используется высокомолекулярное соединение с адгезионной прочностью к стальной пластине 4,5-4,1 МПа. В качестве высокомолекулярного соединения используется карбоксилметилцеллюлоза или поливиниловый спирт, или полиэтиленгликоль. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.
СОЮЗ СОВЕТС КИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (») В 23 К 35/02, 37/06
ГО УДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
BE OMCTBO СССР (ГО ПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
1 (2(»4820742/08 (22)i 19,12.88 (46)l 15.03.93. Бюл. № 10 (71 Научно-производственное объединение по технологии машиностроения "ЦН И И ТалА@и (72» IO.А. Сюткин, H.H. Потапов, C.È. Таран и А Б. Геллер (73) Ю.А. Сюткин. Н.H. Потаповн С.И. Таран (56) Авторское свидетельство СССР
:(№ 322714, кл. В 23 К 37/06, 12;04.77. Отчет проектно-технологического инстит(ута нЗнергомонтажпроекти по теме
¹4 4 плана ЦО иРазработка и исследовани, флюс-пасты для защиты обратной сторойы шва при аргонодуговой сварке стыков тру иэ аустенитных корроэионностойких ста ей", Москва, 1981, с,31-32, (54) CBAPOЧН ЫЙ МАТЕ РИАЛ Изобретение относится к сварке и может быть использовано при сварке в среде за итных газов сталей и сплавов для увеличен я глубины проплавления, дополнительног легирования сварного шва.
Цель изобретения — повышение качества (варного шва.
Для достижения поставленной цели сва очный материал выполнен ввиде ленты, на дну из поверхностей которой нанесен фл с со связующим при соотношении флюса связующему как 1:(1...2), а на другую— кле щий слой. при этом связующее и клеящи слой выполнены в виде водорастворимого ысокомолекулярного соединения с адг зионной прочностью к стальной пластине,5 — 4,7 МПа. Ленту выполняют из целлюлозфсодержащего материала, а в качестве
„„ЯЦ„„1802772 АЗ (57) Использование: сварка в защитных газах. Сущность изобретения: сварочный материал выполнен в виде ленты из целлюлозосодержащего материала, На поверхность ленты, непосредственно контактирующую со свариваемым изделием, нанесен слой клеящего вещества. На противоположную поверхность ленты нанесен слой флюса со связующим, Соотношение флюса и связующего составляет 1;(1...2). В качестве связующегб и клеящего вещества используется высокомолекуля рное соединение с адгезионной прочностью к стальной пластине 4,5 — 4.1 МПа. В качестве высокомолекулярного соединения используется карбоксилметилцеллюлоза или поливиниловый спирт, или полиэтиленгликоль. 1 э.п.ф-лы, 1 табл. водорастворимого высокомолекулярного — ъ соединения выбирают карбоксиметилцел- QQ люлозу, поливиниловый спирт или полиэти- С ленгликоль. Такое выполнение сварочного материала при размещении его на поверхности свариваемого стыка в зоне взаимо.действия со сварочной дугой обеспечивает одновременное стабильнодозированное поступление в зону сварки сварочного флюса и органических кислородосодержащих компонентов, что приводит к увеличению () глубины проплавления при одновременном легировании металла шва компонентами флюса. 3а счет термического разложения целлюлозосодержащего материала с выделением СО и СОг осуществляется дополнительная газовая защита расплавленного металла от воздействия атмосферы. Все это позволяет повысить качество сварного шва, 1802772
Выбор целл юлозосодер>кащего материала в качестве материала для ленты обусловлен тем, что он, будучи достаточно прочным и эластичным материалом для размещения флюса со связующим, при сгорании разлагается нэ моно- и диоксид углерода, что усиливает газовую защиту свариваемого стыка. В качестве целлюлозосодержащего материала может быть использована, например, бумажная лента толщиной 0,035 мм (ГОСТ 892-70).
Флюс и связующее необходимо брать в соотношении 1:(1...2), что обеспечивает надежное сцепление слоя с лентой из целлюлозосодержащего материала и возможность нанесения флюса слоем одинаковой толщины по всей протяженности ленты. Если указанное соотношение будет больше, чем 1:2, то происходит порообразование в металле шва из-за большого количества газов, в частности кислорода, выделяющихся при разложении органических составляющих связующего, при соотношении меньше, чем 1:1, адгезионной способности слоя будет недостаточно для его сцепления с лентой, в результате чего возможно осыпание флюса с ленты.
В качестве связующего и клеящего вещества должны быть использованы такие высокомолекулярные водорастворимые соединения как полиэтиленгликоль (Г1ЭГ) марки Polvox 10 или поливиниловый спирт (ПВС), или карбоксиметилцеллюлозэ марки
85/С "0" поскольку, обладая высокой адгезионной прочностью к стальной пластине (4,5 — 4,7 МПа) сравнимой с адгезионной прочностью таких веществ как силикат натрия, кремнеорганический лак и т.д„ ука за н н ые водорастворимые высокомолекулярные соединения в процессе сварки при их термодиссоциации выделяют манси диоксид углерода и создают дополнительную защиту расплавленного металла, а также практически не образуют вредных веществ при сгорании, безвредны при приготовлении водного раствора, При значении адгезионного прочности к стальйой пластине 4;5 МПа не происходит прочного сцепле.ния сварочного материала с изделием, что ухудшает качество сварного соединения, а при применении клеящего вещества с адгезионной прочностью, больше 4,7 МПа наблюдается плохая отделймость шлаковой корки и ухудшается качество сварного шва из-за пор, вызываемых продуктом распада высокомолекулярного водорастворимого соединения, т.к, его концентрация превышает допустимую, установленную экспериментальным путем.
Сварочный материал изготавливают следующим образом.
Тонкоизмельченный порошок флюса с размером частиц 50...70 мкм с помощью жидкого связующего наносят пульверизатором на ленту из целлюлозосодер>кащего материала слоем толщиной 0,1...0,3 мм.
Клеящий слой, например, раствор КМЦ, толщиной 0,02 — 0,05 мм наносят с обратной стороны ленты. Непосредственно перед сваркой клеящий слой смачивают водой и сварочный материал размещают на стыке, Сварку производят после естественного испарения воды.
Пример, На бумажную ленту толщиной 0,035 мм (ГОСТ 892-70) и шириной 15 мм пульверизатором наносящим клеящий слой (5% водный раствор. КМЦ, 10% водный раствор ПВС, 3% водный раствор- ПВС и др,) толщиной 0,03-0,04 мм на одну сторону.
На другую сторону ленты наносили слой сварочного активирующего флюса, содержащего (мас,%) SiOz — 57,3; NaF — 6,4; Т О> — 13;6; Ti — порошок 13,6; Сг Оз — 9,1 смешанного со связующим — 5% водным раствором КМЦ, взятых в соотношении 1;(1:2) (см. табл.1), Непосредственно перед сваркой сварочный материал смачивали водой и размещали на стыке. Сварку производили после высыхания бумажной основы.
Было исследовано 6 различных вариантов сварочных материалов.
Сварку пластин из стали марки
08Х12Н10Т производили автоматической аргоно-дуговой сваркой неплавящимся вольфрамовым электродом диаметром 4 мм, сварочный ток 150 А, напряжение дуги 10—
15 В, скорость сварки 3 мин/с, расход аргона 8 — 10 л/мин, Сварку производили на сварочном автомате АДСВ1006.
Глубину проплавления свариваемого металла измеряли на темплетах штангенциркулем, отделимость шлаковой корки и формирование сварного шва оценивали визуально. Результаты экспериментов представлены в табл. 1.
Адгезионную прочность смеси флюссвязующего и клеящего вещества определяли к стальной пластине.
По результатам испытания можно сделать выводы, что получить качественный сварной шов можно только при использовании сварочного материала, выполненного в виде целлюлозосодержащей ленты, используемой непосредственно на поверхности свариваемого стыка, с нанесенной на ней клеящим слоем с одной стороны и слоем смеси окислительного сварочного флюса и связующего с другой стороны, соотноше1802772
Формула изобретения
1. Сварочный материал, выполненный . в виде ленты, на одну из поверхностей которой нанесен флюс со связующим, а на друОпыт
Глубина проплавления (среднее значение) в мм
Отделимость шлаковой корки
Соотношение флюса со связующим и вид связ ющего
Адгезионная прочность клеящего вещества, МПа вид клеящего вещества
Формирование сварного шва
Адгезионная прочность смеси флюс-связующее
МПа
5 водный раствор кмц
10 вод ный раствор ПВС
З водный раствор КМЦ
7А водный раствор КМЦ
57, водный раствор КМЦ
3 вбдный раствор ПЭГ
14 водный раствор ПВС калий натриевое жидкое стекло 45$ водный раство
3,9
4.5
Хорошая
Н еудовлетворительное
5,3
Неудовлетворительнаяя
Хорошая. з,г
1:1,5
4.7
1:2
4.5
3,4
Хорошее
Неудовлетворительная
Хорошая
1:2.5
4.9
Неудовлетвори ельное
Хорошее
З.о
5 1:1.5
4.65
3.4
4.5 з.з
Неудовлетворительная
Неудовлетворительное
Составитель Н. Потапов
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Шароши
Редактор
Заказ 857 . Тираж Подписное, ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035. Москва, Ж-35, Раушская наб, 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
Ние сварочного флюса и связующего должно составлять 1:(1 — 2), при атом в качестве клеящего состава и связующего должно быть применено высокомолекулярное водорастворимое соединение с адгезионной прочностью к стальной пластине 4,5 — 4,7
МПа.
Несоблюдение соотношения флюса к
Связующему, либо несоответствие адгезиОнной прочности 4,5 — 4,7 МПа ухудшает качество сварного шва. гую — клеящий слой для размещения ленты на свариваемом изделии, о т л и ч а ю щ и йС- я тем, что, с целью повышения качества сварного шва, лента выполнена из целлюло5 зосодержащего материала, соотношение флюса и связующего составляет 1:(I — 2), при атом связующее и клеящий слой выполнены в виде водорастворимого высокомолекулярного соединения с адгезионной. прочностью
10 к стальной пластине 4,5 — 4,7 МПа.
2. Материал и, и. 1, отл ича ю щийс я тем, что водорастворимое высокомолекулярное соединение выполнено в виде карбоксилметилцеллюлоэы, или поливинилового спирта, или полиэтиленгликоля.
