Состав электродного покрытия

 

Б. В. Старобинец,{Н. И. Тиунов,-и В. H.

Проектно-конструкторское и технологическое химического машиностроения (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

{ 54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЬД ИЯ

Криолит

Фтористый кальций

1 5-50

3-30

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, а именно к составу электродного покрьггия для наплавки алюминиевых бронз.

Известны различные покрытия, например, состав, содержащий следующие компоненты, вес.%:

Мрамор 3-5

Плавиковый шпат 5-10

Криолит 40-60

Ферробор 0.,5-4

Феррованадий 0,5-4

Хлористый калий 20-30

Древесный уголь 3-5 (1) ., Однако наплавленный данным электродом металл не обеспечивает достаточньж антифрикционных свойств, Наиболее близким к изобретению по, составу является электродное покрытие, содержащее следующие компоненты,вес.%;

М рамор 3-20

Углекислый марганец 3-20

Углекислый барий 10-50

Окись марганца 0,1-12 $2) .

Однако наплавлениый металл извесь ным электродным покрытием обладает недостаточйым качеством, а именно, склоннос тъю к трещинообразованию. о

Целью изобретения является повышение качества металла щва путем снижения склонности к трещинообразованию.

Поставленная цель достигается тем, что состав электродного покрытия, содерf5 жащий криолит, мрамор, фгористый калью ций, углекислый марганец, ут;пекислый барий и окись марганца, содеркит никель и Фторопласт при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Мрамор 5 7

Фтористый кальций 4-6

Углекислый марганец 6-1 7

959967

Углекислый барий 23-25

Окись марганца 1-3

Никель 6-8

Фторопласт 3-5 5

Криолит Остальное.

Введение в электродное покрытие никеля способствует повышению качества наплавленного металла эа счет умень-. шения количества трещин и глубины про- 16 плавления, так как бронза по отношению к большинству сталей является поверхностно-активной, а никель — инактивным, поэтому с увеличением содержания никеля в наплавленном металле его поверх-15 ностная активность снижается. Введение фторопласта способствует снижению в наплавленном металле концентраций водорода. Положительный эффект от введе- — ния фторопласта основан на том, что он способен при термическом разложении эа счет тепла дуги выделять элементарный фтор, который активно связывает водород в соединение фтористый водород, нерастворимое в наплавленном металле.

Вторичный продукт распада фторопластауглерод, как сильный раскислитель, сго-, рая в атмосфере дуги, забирает кислород и образует дополнительную газовую защиту, подавляет вредное действие кислорода. Все это способствует получению беспористого слоя, что, в конечном итоге, значительно улучшает антифрикционные свойства наплавленного слоя.

При отработке известного электродного покрытия было опробовано несколько его составов, состоящих из тщатель"но смешанных компонентов, просеянных через сито 016 (ГОСТ 6613-73), . Составы приведены в табл. 1. Для устранения сепарации по удельному весу соста- 4й вы тщательно перемешивались и замешивались до необходимой консистенции на растворе жидкого стекла, разведенного технической водой в отношении

0,3:1,0. 45

На 100 кг шихпы идет 30 кг раствора натриевого стекла. Готовый замес протирался через сито 04 и наносился на стержень алюминиевой бронзы марки

Бр.АМц 9-2, диаметром 2 .мм окунанием. После 24 ч сушки электроды прокаливались в течение двух часов нри

250 С.

Опробование проводили при наплавке втулки трубоукладчика из стали 30. Наплавка осуществлялась с помощью источника ПГС-500 при следунипих режимах: сварочный ток 180 А, напряжение на дуге 28 В, полярность обратная.

Для механических испытаний были изготовлены образцы, а для металлов графических исследований - шлифы. Определение отделяемости шлаковой корки . и внешнего вида наплавки проводилось визуально. Наличие и размеры диффузионной прослойки фиксировалось с помощью микроскопа. Каждое значение определяли по 4-5 шлифам.

Усредненные результаты испытаний приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что лучшие результаты по исследуемым свойствам получе- . ны при использовании электродных покрытий III, И и Ю составов. Наплавленный металл плотный, с мелкозернистой структурой, без трещин, с высокой прочностью на отрыв и срез, толщина диффузионной прослойки минимальна, а, чем тоньше прослойка, тем выше прочность наплавленного металла с основным металлом. Отделяемость шлаковой корки хорошая. Наличие пор в пределах 2-4,0% при допустимых 5%, твердость увеличивается до 155-160 НВ.

Свойства наплавленного металла при использовании известного электродного покрытия не удовлетворяют требованиям, предъявляемым к элементам пар трения, так как пористость достигает 15%, толщина диффузионной прослойки достигает

18 мкм, твердость всего 135 HP, наблюдается наличие трещин до 10% и шлаковых включений до 15%.

Использование предлагаемого электродного покрытия для наплавки алюми: ниевых бронз по сравнению с известным исключает образование трещин и шлаковых включений, уменьшает пористость, увеличивает прочность на отрыв и срез, значительно уменьшает толщину диффузионной проспойки, повышает антифрикционные свойства наплавленного металла, и в итоге - высокое качество наплавленного металла, результатом чего является возможность Выполнения наплавки на внутренней поверхности таких деталей, как втулки.

959967

Т а блица 3

40

37,5

6, Фтористый кальций 4

Углекислый марганец

14,5

25

23!

Та блиц а 2

Свойства наплавлеиного металла

Содержание компонентов, вес.%, s предлагаемых и известндм покрытиях

Ф (извеетное) Ф

Прочность на отрыв, кг/мм

39э3 45,3 46,2 44,2 41,0 37,1

Прочность на срез, кгlмм

238 273 277 269 251 241

Угол загиба, град

140 175 175 180 180 115

Толшина диффузионной прослойки, мкм

10 4

140 155 160 160 145 135

Наличие шлаковых випочений, %

Криолит

Мрамор

Окись марганца

Фторопласт

Никель

Углекислый барий 23

Пористость, %

iÒâåðäîñòü, НВ

)Наличие трещин, %

4 Нет Нет Her

8 Нет Нет Нет

13 18

6 15 6-17

23-25

1-3

6-8

3-5

Остальное

Ис гочники информации, 1е принятые во внимание при акспергизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 513820, кл. В 23 К 35/365, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

15 No 549301, кл. В 23 К 35/365, 1975.

7 959967 8

Фермула изобретения, Углекислый марганец

Состав электродного покрытия для Углекислый барий наплавкк алюминиевых бронз, содержм Окись марганца щий криолит, мрамор, фторис гый каць» 3 Никель ций, углекислый марганец. углекислый Фторопласт барий, и.окись марганца, о т л и ч а - Криолит ю шийся тем, что, с цепью повышения качества наплавленного металла путем снижения склонносгн к трещинообразованию, сос гав дополнительно содержит никель и фторопласт,, при следующем соотношении компоненгов, вес.%:

Мрамор 5-7

Фтористый кальций 4-6

Составитель Н. Козловская

Редактор Л.Гратнлло: Техред М.Гергель. Корректор А. Ференц ,Заказ 7102/17 Тираж 11 53 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проекгная, 4