состав электродного покрытия
Классы МПК: | B23K35/365 выбор неметаллических составов материалов покрытий только, либо совместно с выбором материалов для пайки или сварки |
Автор(ы): | Жуков Ю.Н. (RU), Иванов В.И. (RU), Антипин С.А. (RU), Кравченко С.В. (RU), Сибирцева Р.А. (RU) |
Патентообладатель(и): | ФГУП "Бийский олеумный завод" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-07-31 публикация патента:
27.05.2004 |
Изобретение может быть использовано при сварке конструкций из углеродистых сталей. Электродное покрытие содержит, мас.%: рутиловый концентрат 20-24, каолин 5-8, слюда мусковит 4-9, силикомарганец 16-18, тальк 14-20, мрамор 13-16, ильменитовый концентрат 9-12 или железный порошок 14-16, целлюлоза 1,5-2,0. Состав обеспечивает получение качественных электродов, обладающих низкой себестоимостью за счет использования доступного сырья, а также повышение стабильности горения дуги. 2 табл.
Формула изобретения
Состав электродного покрытия для сварки углеродистых сталей, содержащий каолин, мрамор, слюду, силикомарганец и целлюлозу, отличающийся тем, что он дополнительно содержит рутиловый концентрат, тальк, а также ильменитовый концентрат или железный порошок при следующем соотношении компонентов, мас.%:Рутиловый концентрат 20-24Каолин 5-8Слюда мусковит 4-9Силикомарганец 16-18Тальк 14-20Мрамор 13-16Ильменитовый концентрат 9-12илиЖелезный порошок 14-16Целлюлоза 1,5-2,0Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к материалам для электродуговой сварки и может быть использовано как покрытие электродов для сварки конструкций из углеродистой стали.Известно электродное покрытие (а.с. №933336, кл. В 23 К 35/365, 1982), содержащее следующие компоненты, мас.%:Ильменитовый концентрат 40-50Мрамор 6-14Каолин 2-6Железная руда 4-12Тальк 4-12Ферромарганец 12-20Ферротитан 4-10Целлюлоза 1-3Недостатком электрода является недостаточная стабильность горения дуги в различных пространственных положениях, что не позволяет качественно формировать сварной шов в вертикальном и потолочном положениях. Кроме того, при сварке в монтажных и ремонтных условиях, где не всегда возможно произвести зачистку свариваемых поверхностей, применение таких электродов не обеспечивает качественного шва.Известно электродное покрытие (патент №2124426, кл. В 23 К 35/365, 1999), включающее следующие компоненты, мас.%:Ильменит 35-36Ферромарганец 14-15Мрамор 8-12Каолин 9-10Ферросилиций 1-2Целлюлоза 1,5-2,0Полевой шпат 21-24Кроме того, состав может содержать до 8 мас.% слюды.Наиболее близким к заявляемому составу является электродное покрытие (патент №2124427, кл. В 23 К 35/365, 1999), включающее следующие компоненты, мас.%:Ильменит 34-36Мрамор 10-12Слюда 6-7Каолин 4-5Полевой шпаг 14-16Силикомарганец 12-13Железный порошок 12-15Целлюлоза 1,5-2,0Задачей изобретения является получение качественных сварочных электродов, обладающих низкой себестоимостью за счет использования доступных сырьевых ресурсов, а также повышение стабильности горения дуги.Поставленная задача решается тем, что состав электродного покрытия для сварки углеродистых сталей, содержащий каолин, мрамор, слюду, силикомарганец и целлюлозу, дополнительно содержит рутиловый концентрат, тальк, а также ильменитовый концентрат или железный порошок при следующем соотношении компонентов, мас.%:Рутиловый концентрат 20-24Каолин 5-8Слюда мусковит 4-9Силикомарганец 16-18Тальк 14-20Мрамор 13-16Ильменитовый концентрат 9-12илиЖелезный порошок 14-16Целлюлоза 1,5-2,0Указанное количество компонентов позволило получить качественный сварной шов во всех пространственных положениях, в том числе по незачищенным поверхностям.Для проведения контрольных испытаний методом опрессовки были изготовлены электроды из проволоки Св 08 диаметром 4 мм. Испытания электродов проводились в различных пространственных положениях на переменном токе. Результаты испытаний показали, что данные электроды обладают высокими сварочно-технологическими свойствами.Электроды с заявленным составом покрытия использовали при сварке изделий из низкоуглеродистой конструкционной стали и наплавленный металл шва подвергали механическим испытаниям согласно ГОСТ 9466-75, результаты которых представлены в табл.1 и 2. По механическим свойствам наплавленный металл с предложенным составом покрытия электродов относится к типу Э-46 (ГОСТ 9467-75) и обеспечивает требуемые значения по механическим свойствам.Изменение композиций предложенного покрытия в сторону уменьшения или увеличения содержания любого из входящих в него компонентов приводит к ухудшению свойств электродов.Так, уменьшение содержания рутила менее 20% и ильменита менее 9% приводило к ухудшению кроющей способности шлака и формированию сварного шва, а их увеличение соответственно более 24% и 12% приводило к значительному росту кремния в наплавленном металле.Уменьшение содержания мрамора менее 13% приводило к ухудшению газовой зашиты и, как следствие, повышало склонность к образованию пор в наплавленном металле, а его увеличение более 16% приводило к повышенному разбрызгиванию.Уменьшение содержания каолина менее 5% ухудшало опрессовываемость покрытия, а его увеличение более 8% приводило к чрезмерному укорачиванию шлака и ухудшению его отделимости.Уменьшение слюды мусковит менее 4% ухудшало стабильность горения дуги, а ее увеличение более 9% ухудшало формирование швов. Используемое количество целлюлозы поддерживало на должном уровне газовую защиту, необходимую для предотвращения пористости.Снижение содержания талька менее 14% не обеспечивало образование шлаковой корки, равномерно покрывающей металл, а его увеличение более 20% приводило к повышенному разбрызгиванию.Уменьшение содержания силикомарганца менее 16% не обеспечивало необходимых прочностных свойств сварного шва, а его увеличение более 18% приводило к ненужному повышению прочности шва.Введение в состав шихты железного порошка вместо ильменита повышало пластические свойства сварного шва и улучшало формирование шва в нижнем положении.Использование данного состава электродного покрытия по сравнению с прототипом позволит использовать более дешевое и доступное сырье взамен дефицитного дорогостоящего материала при сохранении высоких механических свойств сварочного шва.Класс B23K35/365 выбор неметаллических составов материалов покрытий только, либо совместно с выбором материалов для пайки или сварки