Электрод для сварки

 

Использование: ручная дуговая сварка покрытыми электродами низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Сущность изобретения: стержень электрода выполнен из марганецсодержащих или кремниймарганецсодержащих сталей. Покрытие включает следующие компоненты, мас.%: карбонат металла 6 - 12; силикат 20 - 30; целлюлоза 6 - 1; компонент, содержащий титан - остальное. Кроме того, покрытие содержит ферромарганец и ферросилиций в количествах, обеспечивающих общее содержание марганца в электроде 0,9 - 2,3%, а кремния 0,8 - 1,5%. Коэффициент массы покрытия составляет 28 - 35%. Электроды позволяют обеспечить стабильность механических свойств металла шва, улучшить санитарно-гигиенические характеристики при уменьшении трудоемкости их изготовления. 2 з. п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к сварке, в частности к покрытым электродам для ручной электродуговой сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей в различных отраслях экономики.

Известен защищающий состав покрытия электродов рутилового вида для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Состав этого покрытия не содержит марганца для улучшения санитарно-гигиенических характеристик электродов. Покрытие предусматривает использование FeSi с проволокой Cв08 [1] Однако в этом случае данные электроды не обеспечивают достаточной стабильности механических характеристик металла шва.

Известен состав электродного покрытия, используемого при изготовлении электродов рутилового вида, позволяющий изготавливать электроды как из обычно применяемой в электродном производстве проволоки СВ 08, так и из марганецсодержащих низкоуглеродистых проволок [2] Однако цель изобретения повышение качества наплавленного металла при отрицательных температурах достигалась введением талькомагнезита, а раскисление Mn из проволоки или путем введением в покрытие 1-20% FeMn, что по его количеству и задачам является обычным для электродов рутилового вида.

Целью изобретения является разработка электродов, обеспечивающих высокую стабильность всех механических характеристик металла шва, улучшение санитарно-гигиенических характеристик, уменьшение трудоемкости изготовления электродов.

Это решается путем использования в качестве стержней низкоуглеродистых и низколегированных проволок, содержащих марганец и кремний, и корректировкой содержания FeMn и FeSi в покрытии в зависимости от содержаний Mn и Si в проволоке так, чтобы суммарное содержание марганца в электроде составляло 0,9-2,3% а кремния 0,8-1,5% при коэффициенте массы покрытия 28-35% Введение Mn и Si в металл шва через стержень, как известно, предопределяет большую однородность распределения этих элементов по длине шва, что и обеспечивает высокую стабильность механических свойств металла шва. При этом состав покрытия содержит остальные компоненты в следующем соотношении, карбонат металла 6-12; силикат 20-30; целлюлоза 6-11; компонент, содержащий двуокись титана остальное. В качестве карбонатов в составе покрытия могут содержаться мрамор и/или магнезит.

В качестве силикатов используются мусковит, и/или тальк, и/или флогопит, и/или каолин.

В лабораторных условиях была изготовлена на проволоке СВ 08ГА с содержанием Mn в проволоке 0,90% партия электродов 4 мм на втулке 5,7 мм, что обеспечило коэффициент массы покрытия 29-30% Состав покрытия содержал 50 рутилового концентрата, 20% мусковита, 7% целлюлозы и 10% мрамора и дополнительно 5% FeMn, чтобы общее содержание Mn в электроде составило 2,1% и 8% FeSi, а общее содержание Si в электроде 0,95% Изготовленные электроды испытывали на сварочно-технологические свойства и механические характеристики металла шва. Эти показатели полностью соответствовали требованиям, предъявляемым к электродам рутилового типа Э 46 по ГОСТ 94678-75. При этом расход дефицитного FeMn в покрытии резко уменьшился, а отсюда и себестоимость изготовленных электродов намного снизилась по сравнению с электродами марки МР-3.

Следующая партия электродов 4 мм на втулке 5,7 мм на проволоке СВ 08Г2С со следующим содержанием легирующих компонентов Mn 2,0% и Si 0,80% Состав покрытия этих электродов не содержал ферросплавов и состоял, рутил 55, мусковит 25, целлюлоза 7 и мрамор 13. Сварка этими электродами обеспечивает механические характеристики, типичные для электродов типа Э 46 с рутиловым покрытием, при этом сварочно-технологические свойства превосходили данные электродов МР-3, в частности, по отделимости шлака и возможности сварки "сверху-вниз".

Для получения статических данных по стабильности механических характеристик были изготовлены 10 партий электродов на проволоках СВ 08ГА и СВ 08Г2С с различным содержанием Mn и Si в покрытии, т.е. суммарное содержание Mn в электроде варьировалось от 0,9% до 2,3% Si от 1,5% до 0,8% Составы экспериментальных партий электродов, содержание Mn и Si в шве, механические свойства металла шва представлены в таблице.

Исследования санитарно-гигиенических характеристик этих электродов показали, что содержание Mn в аэрозолях приблизительно в три раза меньше, чем в других отечественных низкотоксичных электродах МР-3. Использование указанных выше типов проволоки в сочетании с известными рутиловыми покрытиями (например, МР-3) при соответствующей корректировке состава дает хорошие результаты. Такие электроды по все показателям соответствуют требованиям, предъявляемым к электродам данного типа, но превосходят их по стабильности механических характеристик металла шва и по санитарно-гигиеническим характеристикам, имеют более низкую себестоимость, уменьшается трудоемкость их изготовления.

Формула изобретения

1. ЭЛЕКТРОД РУТИЛОВОГО ВИДА ДЛЯ СВАРКИ низкоуглеродистых и низколегированных сталей, состоящий из стержня, выполненного из низкоуглеродистой марганецсодержащей проволоки или низколегированной проволоки, содержащей кремний и марганец, и покрытия, включающего карбонат металла, силикаты, компонент, содержащий двуокись титана, целлюлозу, ферромарганец, отличающийся тем, что состав покрытия содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: Карбонат металла - 6 - 12 Силикат - 20 - 30 Целлюлоза - 6 - 11 Компонент, содержащий двуокись титана - Остальное, при этом покрытие включает ферромарганец в количестве, обеспечивающем суммарное содержание марганца в электроде 0,90 - 2,3%, а также дополнительно включает ферросилиций в количестве, обеспечивающем суммарное содержание кремния в электроде 0,80 - 1,5% при коэффициенте массы покрытия 28 - 35%.

2. Электрод по п. 1, отличающийся тем, что в качестве карбоната металла состав покрытия содержит мрамор и/или магнезит.

3. Электрод по п. 1, отличающийся тем, что в качестве силиката состав покрытия содержит мусковит и/или тальк, и/или флогопит, и/или каолин.

РИСУНКИ

Рисунок 1