Состав электродного покрытия

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К ПАТЕНту

Союз Советские

Соцналнстнчосння

Реслублнк п1) 700053 (61)дополнительный к патенту (22) Заявлено 16.04.76 (21) 2347346/25-27 (23) Приоритет — (32) 18.04.75 (31) Sho-50-46547 (33) Япония

{51) М. Кл, В 23 К 35/365

1аеудерстееааые кемятет

СССР аа лелем нзебретений н ютерытей

Опубликовано 25Л11.79. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 25.11.79 (53) УЦК 621.791.

,042.4 (088.8) Иностуанцы

Такаси Таннгаки, Есиказу Танака и Такеси Косио (Япония) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

"Ниппон Стил Корпорейшн" (Япония) (71) Заявитель (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ

1

Изобретение относится к сварке, в частности, к составу электродного покрытия, преимущественно для сварки труб.

Известен состав электродного покрытия 113, содержащий следующие компоненты, вес.%:

Мрамор 68 — 72

Плавиковый шпат 18-22

Двуокись титана 5 — 7

Ферросилиций 2 — 3

Титановый порошок 1,5 — 2,5

Однако данное электродное покрытие не обеспечивает достаточной прочности металла шва и высокого качества вертикальной сварки.

Наиболее близким по составу является электродное покрытие (21, содержащее следующие компоненты вес.%:

Мрамор 15--60

Плавиковый шцат l 5-60

Ферромарганец 0 — 60

Никель 0 -60

Окись железа 0-15

Железный порои гик 0 — 60

С цслью повышения качелва сварки состав электродного иокрыгнн цоиолш1тельио содер2

mn стабилизирующий дугу . компонент при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Мрамор 35-55

Плавнковый шпат I — 7

Окись железа 1 — 8

Марганец 1 — 5

Кремний 4 — 9

Никель 2 — 9

Стабилизирующий компонент 9

Железный порошок Остальное.

Для повышения шлаковой защиты металла шва соотношение плавикового шпата к окиси железа составляет 0,4 в l 6.

Мрамор играет роль генерирующего газ реагента, и когда количество мрамора в составе покрытия будет меныпе 35%, в сварочном иве могут образоваться раковины из-за недостаточного количества зашигцающего дугу газа, а образующийся расплавленный шлак из-за сравни. тельно: низкой вязкости будет мешать выполнению вертикальной сварки в нижнем положении.

70005З

Если количество мрамора будет выше 55%, то вязкость шлака будет настолько большой, что оказываемое шлаком покрывающее:воздействие ухудшится и одновременно ухудцв тся форма валика, 5

Окись железа способствует растеканию расплавляемого металла и создает благоприятные условия для его сплавления с основным металлом. При содержании окиси железа меньшем

1%, снлавлеиие металла электрода с основным металлом оказывается неудовлетворительным, а при содержании окиси железа большем 8% ухудшается удаляемость шлака и увеличивается количество образующих при сварке брызг.

В содержащемся в покрытии порошке железа находится обычно очень небольшое количество.железа и окиси железа (примеси), и поэтому только за счет добавления в покрытие дополнительного количества порошка железа можно довести процент содержания в покрытии ов:иси железа до требуемого уровня.

Плавиковый шпат позволяет регулировать температуру плавления покрытия и скорости эатвердевания шлака и, если количество плавикового шпата в покрытии будет меньшим 1%, то температура плавления покрытия будет слишком высокой. При этом одновременно недопустимо высокой будет скорость эатвердевания шлака, что затруднит сварку как иэ нижнего, так и из верхнего положения.

Когда количество плавикового шпата в покрытии превышает 7%, температура плавления покрытия резко снижается и одновременно снижается скорость затвердевания шлака, в результате чего расплавленный шлак будет мешать процессу сварки в нижнем положении и дуга при этом будет неустойчивой.

Оптимальное поверхностное натяжение и вязкость шлака можно получить только при определенных соотношениях окиси железа плавикового шпата, при которых можно легко выполнять сварку и в нижнем и в верхнем положении.

Определенные предельные соотношения оки- 4 си железа плавикового шпата позволяют соответствующим образом использовать назначение обоих этих реагентов, т,е. и окись железа, которая регулирует вязкость шлака и улучшает сплавление металла электрода с основным металлом, и плавиковый шпат, который регулирует температуру плавления покрытия и скорость затвердевания шлака, и тем самым повысить l1pOизводительность и качество сварки.

Окись железа и плавиковый шпат, относительное содержание которых в покрытии составляет 0,4 — 1,6, очищают капли расплавленного металла, обеспечивают равномерное движение и создают оптимальную атмосферу для сварочной

Д дуги, 4, кроме того, обеспечивают необходимую вязкость и скорость эатвердевания шлака, которые особенно существенно влияют на качество шва при сварке в нижнем положении. При этом также улучшается процесс сплавления металла электрода с основным металлом и создаются лучшие условия для получения качественных валиков в течение всей операции сварки, начиная от подварки корневых слоев шва и кончая верхними слоями шва.

При отношении окиси железа к плавиковому шпагу меньшем 0,4 поверхностное натяжение шлака становится слишком малым, в результате чего расплавленный металл легко стекает вниз и ухудшает процесс сварки, При этом также ослабляется дутье дуги и ухудшается ее плотность, в результате чего проникновение расплавленного металла электрода в основной металл становится неудовлетворительным.

При отношении окиси железа к плавиковому шпату большем 1,6 обратный боковой валик в корневом слое приобретает вогнутую форму, что затрудняет сварку в верхнем положении, Кроме того, при этом становится более трудным отделить шлаковую корку, что снижает производительность сварки.

При содержании в предлагаемом покрытии марганца в количестве меньшем 1% не удается обеспечить необходимую ударную вязкость сварного соединения при низких температурах. Избыточное количество марганца (свыше 5%) снижает сопротивление шва к образованию трещин и затрудняет отделение шлаковой корки.

Кремний действует в качестве раскислителя и препятствует образованию в сварных валиках раковин. Если количество кремния будет меньшим 4%, то невозможно будет обеспечить удовлетворительное раскисление расплавленного металла, в результате чего в наллавленном металле будет содержаться большое количество раковин. При слишком большом процентном содержании кремния в покрытии (свыше 9%) будет происходить избыточное раскисление, в результате чего в сварных валиках снова появятся раковины. При этом также вязкость шлака возрастет, качество сварки понизится, упадет ударная вязкость при низких температурах.

Никель улучшает ударную вязкость при низких температурах, если его количество в покрытии не будет ниже 2%, Слишком большое количество никеля (свыше 9%) может привести к горячему растрескиванию сварного и ва.

Целесообразно добавить в данное покрытие до 30% железного порошка, который увеличивает количество наплавленного металла, повышает производительность сварки и очищает капли расплавленного металла, При слишком большом количестве добавляемого в покрытие железного

5 700053 6 порошка (свыше 30%) происходит уменьшение ле чего наносится под давлением на стальную лунки, которая стачовится слишком мелкой, проволоку в специальной автомагической машив результате чего дуга во время сварки сокра- не, затем проволока с покрытием сушится я щается и сварка становится неустойчивой. покрытие спекается, в результате чего получаВ качестве стабилизирующего дугу агента- 5 ется готовый электрод с покрытием. двуокись титана углекислый барий. Все компоненты смешиваются со связующим агентом (жид- В таблице приведены данные по различным кое стекло) и смесь подвергается сжатию, пос- составам данного покрытия.

Компоненты

Состав, вес.%

52,7

35

Мрамор

3,5

Окись железа

6,3

Плавиковый шлат

6,0

Углекислый барий

1О

Марганец

Кремний

Никель

Желеэный порошок

145

Формула изобретения

Источники информации, 45 принятые во внимание при экспертизе

ЦНИ!!ПИ Заказ 7252/61

Подписное

1ираж 1222

Филиач ППП Т!а ент", г. Ужгород,ул. Проектная, 4

Результаты испытаний показали, что ударная вязкость металла шва, полученного лри помощи данного электрода, в два раза выше, чем при применении известного электрода.

Данное электродное покрытие позволяет повысить качество сварных соединений и производительность сварки, особенно при сварке стальных высокопрочных труб, подверженных воздействию низких температур.

1. Состав электродного покрытия, содержащий мрамор, плавиковый шпат, окись железа, марганец, кремний, никель и железный порошок, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения качества сварки, он дополнительно содержит стабилизирующий компонент при следующем соотношении компонентов вес.%.

Мрамор 35-55

Плавиковый шлат 1 — 7

Окись железа 1 — 8

Марганец 1 — 5

Кремний 4 — 9

Никель 2-9

Стабилизирующий компонент 9 — 13

Железный порошок Остальное.

2. Состав по и 1, отличающийся тем, что, с целью повышения шлаковой защиты металла шва, соотношение плавикового шпата к окиси железа составляет 0,4 — 1,6.

1. Авторское свидетельство СССР No 253975, кл. В 23 К 35/365, 1967.

2. Патент Австралии Н 278435, кл. 15.8, 50

1967 (прототип).