СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ Российский патент 2007 года по МПК B23K35/365 

Изобретение относится к материалам для дуговой сварки, а именно к электродным покрытиям, применяемым при изготовлении электродов для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением до 490 МПа, когда к металлу швов предъявляют повышенные требования по пластичности и ударной вязкости. Для сварки этих сталей применяются электроды с целлюлозным и рутиловым видами покрытий.

Для электродов марки ЦЦ-1 с целлюлозным видом покрытия, содержащим, мас.%: рутил - 25, целлюлоза электродная - 45, тальк - 10, ферромарганец - 20 [1. Сварочные материалы для дуговой сварки: Справочное пособие в 2-х т. Т.2: Сварочные проволоки и электроды. Под общей редакцией Н.Н.Потапова. - М.: Машиностроение, 1993, - с.200], характерны высокая линейная скорость сварки (до 25 м/ч) методом сверху вниз, большие потери металла сварочной ванны на разбрызгивание, грубочешуйчатый шов.

Электроды с рутиловым видом покрытия обладают высокими сварочно-технологическими свойствами, обеспечивают получение швов с гладкими и плавными очертаниями во всех пространственных положениях, кроме вертикального сверху вниз.

Наиболее близким к предлагаемому по составу является рутиловое электродное покрытие электродов марки ЦМ-9, содержащее мас.%: рутил - 48, тальк - 5, полевой шпат - 30, ферромарганец - 15, декстрин - 2 [2. Сварочные материалы для дуговой сварки: Справочное пособие в 2-х т. Т.2: Сварочные проволоки и электроды. Под общей редакцией Н.Н.Потапова. - М.: Машиностроение, 1993, - с.197].

Электроды с такими составами покрытия обладают сварочно-технологическими свойствами, характерными для своего вида покрытия.

Технической задачей изобретения являлось создание покрытия электродов, позволяющего выполнять сварку во всех пространственных положениях и сочетающего свойства целлюлозного и рутилового видов покрытия.

Поставленная задача решается тем, что в состав электродного покрытия для дуговой сварки, содержащий рутил, полевой шпат, ферромарганец дополнительно, введены железный порошок, кварцевый песок, каолин, мрамор, целлюлоза электродная и КМЦ при следующем содержании компонентов, мас.%: железный порошок 1-2, ферромарганец 7-10, кварцевый песок 3-4, полевой шпат 3-4, каолин 11-13, мрамор 7-10, целлюлоза электродная 5-7, карбоксилметилцеллюлоза (КМЦ) 0,5-1, рутил - остальное.

При подборе состава электродного покрытия были изготовлены и испытаны электроды, указанные в таблице.

Оптимальные параметры сварочно-технологических свойств и изготовления электродов (давление экструзии, прочность покрытия и эксцентричность обмазки) были достигнуты для электродов с покрытием варианты 1-3 (см. таблицу).

Испытания сварочно-технологических свойств показали стабильное горение сварочной дуги и хорошее формирование шва при незначительном разбрызгивании наплавляемого металла. При изготовлении выход качественных электродов составил 95%.

Применение в составе покрытия совместно рутила с электродной целлюлозой позволило обеспечить сварку способом сверху вниз, а введение каолина, кварцевого песка и мрамора - получить быстро застывающий шлак, не мешающий сварке. Применение в покрытии железного порошка стабилизировало горение дуги.

При изготовлении электродов в качестве связующего использовано калиевое жидкое стекло. Покрытия наносились на стержни из сварочной проволоки марки Св08А диаметром 4,0 мм методом опрессовки.

С использованием предлагаемого покрытия были изготовлены также электроды диаметрами 2.5, 3.0, 5.0 миллиметров. Испытания сварочно-технологических свойств электродов и механических свойств металла шва подтвердили соответствие электродов типу Э46А по ГОСТ 9466-75.

Электроды выпускаются под маркой SE-46-00.

Таблица
Составы электродных покрытийКомпонентыСодержание, мас. %вариант123456Железный порошок1,01,02,0--0,5Ферромарганец7,09,010,08,08,08,0Кварцевый песок3,03,54,0-3,05,0Полевой шпат3,04,04,06,06,05,0Каолин11,012,013,013,012,015,0Мрамор7,09,010,010,09,07,0Целлюлоза5,06,57,015,010,08,0КМЦ0,50,51,01,01,00,5Рутил62,554,549,047,051,051,0 Сварка сверху вниз, начинает ухудшаться прессовка покрытияСварка сверху вниз, малое разбрызгиваниеСварка сверху вниз, начинает увеличиваться разбрызгиваниеСварка сверху вниз, сильное разбрызгиваниеСварка затруднена, жидкий шлакСварка затруднена, жидкий шлак

Изобретение может быть использовано при изготовлении покрытых электродов для ручной дуговой сварки. Состав содержит, мас.%: железный порошок 1-2, ферромарганец 7-10, кварцевый песок 3-4, полевой шпат 3-4, каолин 11-13, мрамор 7-10, целлюлоза электродная 5-7, КМЦ 0,5-1, рутил - остальное. Подбор компонентов покрытия обеспечил возможность проведения сварки во всех пространственных положениях. Электроды сочетают свойства рутилового и целлюлозного видов покрытия. 1 табл.

Состав электродного покрытия для дуговой сварки, содержащий рутил, полевой шпат и ферромарганец, отличающийся тем, что в него дополнительно введены железный порошок, кварцевый песок, каолин, мрамор, целлюлоза электродная и КМЦ при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Железный порошок1-2Ферромарганец7-10Кварцевый песок3-4Полевой шпат3-4Каолин11-13Мрамор7-10Целлюлоза электродная5-7КМЦ0,5-1РутилОстальное