состав электродного покрытия

Формула изобретения

Состав электродного покрытия, включающий ферромарганец, слюду мускавит, доломит и ильменитовый концентрат, отличающийся тем, что он дополнительно содержит полевошпатово-слюдяно-кварцевый сланец при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Доломит - 14 - 17

Ферромарганец - 15 - 18

Слюда мускавит - 4 - 6

Полевошпатово-слюдяно-кварцевый сланец - 10 - 12

Ильменитовый концентрат - Остальное

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к составам электродных покрытий и может быть использовано в сварочных электродах для сварки неответственных конструкций из малоуглеродистой стали.

Известно электродное покрытие (см. авт. св. СССР N 447238, МПК⁶ B 23 K 35/365, опубл. БИ N 39, 1974 г.), содержащее следующие компоненты, мас.%:

Рутил - 30 - 60

Титановый концентрат - 4 - 12

Мел - 5 - 15

Тальк - 2 - 8

Ферромарганец - 5 - 15

Крахмал - 2 - 10

Огнеупорная глина - 6 - 14

Поташ - 2 - 10

Недостатком такого состава является высокая гигроскопичность покрытия за счет содержания в значительных количествах таких гигроскопических материалов, как крахмал, огнеупорная глина, поташ, что приводит к повышенному содержанию водорода в направленном металле и, как следствие, к снижению механических свойств сварного соединения.

Наиболее близким к заявляемому составу является электродное покрытие (см. патент РФ N 2078664, МПК⁶ B 23 K 35/365, опубл. БИ N 13, 1997 г.), включающее следующее соотношение компонентов, мас.%:

Доломит - 10 - 15

Ферромарганец - 14 - 17

Слюда мускавит - 8 - 12

Вулканический пепел - 10 - 14

Поташ - 1 - 2

Глинистый сланец - 6 - 10

Борная кислота - 0,5 - 1,0

Ильменитовый концентрат - Остальное

Недостатком прототипа является высокая трудоемкость процесса изготовления обмазочной массы и низкая пластичность.

Задачей изобретения является создание электродного покрытия для получения качественных сварных электродов низкой себестоимости за счет использования доступных недефицитных сырьевых ресурсов.

Технический результат заключается в снижении трудоемкости изготовления и повышении пластических свойств обмазочной массы.

Этот технический результат достигается тем, что известное электродное покрытие, включающее ферромарганец, слюду мускавит доломит и ильменитовый концентрат, дополнительно содержит сланец полевошпатово-слюдяно-кварцевый (ПСК) при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Доломит - 14 - 17

Ферромарганец - 15 - 18

Слюда мускавит - 4 - 6

Сланец полевошпатово-слюдяно-кварцевый (ПСК) - 10 - 12

Ильменитовый концентрат - Остальное

Введение в состав сланца - ПСК улучшает пластические свойства обмазочной массы, способствующие снижению потенциала ионизации в процессе возбуждения сварочной дуги, образует легкоудаляемую. плановую корку. Входящие в его состав углистые соединения в процессе сгорания выделяют CO₂, который создает дополнительную газовую защиту.

Экспериментальные данные исследуемых технологических свойств обмазочной массы конкретных составов электродных покрытий приведены в табл. 1.

Результаты фазового анализа шлаков, образующихся при плавлении покрытия со сланцем ПСК, показали, что количество стеклофазы в тех незначительно, а кристаллическая составляющая содержит в основном двухкальцевый силикат, улучшающий отделимость шлаковой корки за счет полиморфных превращений при затвердевании шлака, с увеличением объема кристаллов. Это приводит к возникновению в шлаке упругих напряжений, вызывающих его саморастрескивание.

По отработанной технологии были изготовлены экспериментальные варианты электродов из проволоки Св-08, 4 мм. Испытания электродов проводились в различных пространственных положениях. Результаты испытаний показали, что хорошая отделимость шлаковой корки с поверхности шва, а также высокие сварочно-технологические свойства электродов обеспечиваются при содержании в покрытии 10 - 12% сланца ПСК.

Электроды с заявленным составом покрытий использовали при сварке изделий из низкоуглеродистой конструкционной стали, и наплавленный металл шва подвергали механическим испытаниям согласно ГОСТ 9466-75, результаты которых сведены в табл. 1. По механическим свойствам наплавленный металл с предложенным составом покрытия электродов относятся к типу Э-46 (ГОСТ 9467-75) и обеспечивают требуемые значения по механическим свойствам.

Использование данного состава электродного покрытия по сравнению с прототипом позволит повысить прочность готового электродного покрытия, улучшить пластические свойства обмазочной массы и отделимость шлаковой корки, обеспечить дополнительную газовую защиту и, главное, позволит использовать более дешевое и доступное сырье взамен дефицитного дорогостоящего материала при сохранении высоких механических свойств сварочного шва.