СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 1997 года по МПК B23K35/365 

Изобретение относится к сварке плавлением, в частности к составам электродных покрытий, и может быть использовано для сварки неответственных конструкций из малоуглеродистой стали.

Известно электродное покрытие (а.с. СССР N 447238, МПК⁵ 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 этого состава покрытия является высокая гигроскопичность покрытия за счет содержания в значительных количествах таких гигроскопических материалов, как крахмал, огнеупорная глина, поташ. Это приводит к повышенному содержанию водорода в наплавленном металле и как следствие к снижению механических свойств сварного соединения.

Наиболее близким к изобретению является электродное покрытие (а.с. СССР N 887100, МПК⁵ 5 B 23 K 35/365, опубл. БИ N 45, 1981 г.), взятое в следующем соотношении компонентов, мас.

Магнезит 9-12
Ферромарганец 16-19
Слюда-мускавит 8-10
Целлюлоза 1-1
Гранит 0,5-1,0
Ильменитовый концентрат Остальное
Недостатком данного электродного покрытия является недостаточная пластичность обмазочной массы, низкая прочность готового электродного покрытия.

Задачей изобретения является создание качественного электродного покрытия с использованием менее дефицитных и наиболее доступных сырьевых ресурсов.

Технический результат заключается в повышении прочности готового электродного покрытия, улучшении пластических свойств обмазочной массы и отделимости шлаковой корки.

Он достигается тем, что в известное электродное покрытие, содержащее ферромарганец, слюду-мускавит, поташ и ильменитовый концентрат, дополнительно введены доломит, вулканический пепел, глинистый сланец и борная кислота при следующем соотношении 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
Введение доломита в состав электродного покрытия улучшает сварочно-технологические характеристики электрода, особенно увеличивается значение разрывной длины дуги до 18- 20 мм.

Введение вулканического пепла в состав позволяет облегчить удаление шлаковой корки и обеспечивает устойчивое горение дуги. Состав вулканического пепла приведен в табл. 1.

Добавка глинистого сланца и борной кислоты позволяет повысить пластичность обмазочной массы и прочность готового электродного покрытия. Состав глинистого сланца приведен в табл.1.

Экспериментальные данные исследуемых технологических свойств обмазочной массы конкретных составов электродных покрытий приведены в табл.2.

Результаты фазового анализа шлаков, образующихся при плавлении покрытия с вулканическим пеплом, показали, что количество стеклофазы в них незначительно, а кристаллическая составляющая содержит в основном двукальциевый силикат, улучшающий отделимость шлаковой корки за счет полиморфных превращений при затвердевании шлака и перехода из β в γ-фазу с увеличением объема кристаллов. Это приводит к возникновению в шлаке упругих напряжений, вызывающих его саморастрескивание и саморассыпание.

Результаты испытания электродов при сварке в различных пространственных положениях показали, что хорошая отделимость шлаковой корки с поверхности шва, а также высокие сварочно-технологические свойства электродов обеспечиваются при содержании в покрытии 10-14% вулканического пепла.

Критерием стабильности дуги служил показатель B₃. Источником переменного тока служил сварочный трансформатор СТШ 500/80 (см. табл. 2).

В промышленных условиях по обычной технологии были изготовлены экспериментальные варианты электродов из проволоки C_b 08 диаметром 4 мм с различным составом электродного покрытия, приведенного в табл.2. В качестве связующего использовали калиево-натриевое жидкое стекло (M 2,8-3,05; r 1,45-47, h 800-1200 спз) в количестве 25- 27% сверх 100% сухой шихты.

Электроды с заявленными составами покрытий использовали при сварке стальных изделий, и образовавшийся металл-шов подвергали механическим испытаниям согласно ГОСТу 6996-66, результаты которых сведены в табл.3.

Из табл. 3 видно, что по механическим свойствам металла-шва электроды с предложенным составом покрытия относятся к типу Э-42 (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 и, главное, позволит использовать более дешевое и доступное сырье взамен дефицитного дорогостоящего материала при сохранении высоких механических свойств шва.

Использование: изобретение относится к сварке, в частности к составам электродных покрытий и может быть использовано для сварки неответственных конструкций из малоуглеродистой стали. Сущность изобретения: электродное покрытие содержит ферромарганец, слюду-мусковит, поташ и ильменитовый концентрат, доломит, вулканический пепел, глинистый сланец и борную кислоту при следующем соотношении компонентов, мас.%: доломит 10-15, ферромарганец 14-17, слюда-мусковит 8-12, вулканический пепел 10-14, поташ 1-2, глинистый сланец 6-10, борная кислота 0,5-1,0, ильменитовый концентрат - остальное. Изобретение позволяет повысить прочность готового покрытия, улучшить пластические свойства обмазочной массы и отделимость шлаковой корки. 3 табл.

Состав электродного покрытия, включающий ферромарганец, слюду мусковит, поташ и ильменитовый концентрат, отличающийся тем, что в него дополнительно введены доломит, вулканический пепел, глинистый сланец и борная кислота при следующем соотношении компонентов, маc.

Доломит 10 15
Ферромарганец 14 17
Слюда мусковит 8 12
Вулканический пепел 10 14
Поташ 1 2
Глинистый сланец 6 10
Борная кислота 0,5 1,0
Ильменитовый концентрат Остальноет