Состав электродного покрытия Советский патент 1987 года по МПК B23K35/365 

113

Изобретение относится к сварке плавлением и может быть использовано в лроизводстве электродов для сварки конструкций ответственного назначения.

Целью изобретения является улучшение качества наплавленного металла за счет улучшения пластических свойств обмазочной массы покрытия электродов,

Отходы барийсодержащего стекла получают при изготовлении бариевого стекла, используемого для производства телевизионных кинескопов, как в результате технологического процесса, так и в результате брака про

дукции, боя и др.

Это значительно сокращает расходы сырьевых материалов на производство электродов.

Известно, что пластифицирующее свойство вещества в большей степени связано с анизодиаметрической формой частиц, что облегчает истечение обмазочной массы благодаря ориента- ционному эффекту, в результате которого хаотически расположенные частицы под давлением разворачиваются (ориентируются по потоку) и скользят параллельно друг другу, что снижает коэффициент трения.

Обмазочные массы в сыром виде характеризуются пластической прочностью Р и давлением экструзии (истечения) массы из пресса Рц. Эти две величины взаимосвязаны и могут регулироваться, например, количеством связующего. При увеличении количества связующего масса течет при меньшем давлении, но готовые электроды легко деформируются на конвейерной линии и наоборот.

, Введение неорганических пластификаторов позволяет получать легко экструдируемые массы с достаточно высокой пластической прочностью Р,,. Установлено, что в результате размола отходов барийсодержащего стекла в мельнице их частицы приобретают игольчато-волокнистую (анизо- диаметрическую) форму. Частицы отходов барийсодержащего стекла имеют игольчатую (чешуйчатую) форму, т.е. следует ожидать проявления пластифицирующего эффекта отходов барийсодержащего стекла.

Исследования показали, что содер- жание в составе электродного покры

5

тия отходов барийсодержащего стекла с анизодиаметрической формой частиц улучшает пластические свойства обмазочных масс.

Так, при одном и том же значении- пластической прочности обмазочные массы с отходами барийсодержащего стекла характеризуются меньшей величиной давления экструзии Рц,нежели массы с известным пластификатором - синтетической слюдой, что свидетельствует о достаточно выраженном пластифицирующем действии отходов барий- содержащего стекла.

В табл.1 приведена прбчность обмазочной массы после термообработки (Т ).

Таблица 1

55

Из табл,1 видно, что отходы барийсодержащего стекла с анизодиаметрической формой частиц оказывают армирующее действие на обмазочную массу, благодаря чему увеличивается прочность готового покрытия. Это можно

313

объяснить армированием покрытия за счет анизодиаметрической морфологии частиц отходов барийсодержащего стекла; упрочнением покрытия за счет луч шего смачивания частиц этих отходов связующим (жидким стеклом), что вы- з вано близостью их силикатных тетраэдров.

Испытания электродов с отходами барийсодержащего стекла в покрытии показали, что высокие пластические свойства обмазочной массы при опрес- совке электродов, а также их свароч- но-технологические характеристики обеспечиваются при содержании отхо- дов барийсодержащего стекла в покрытии, равном 6-12 мас.%. При содержании указанных отходов в покрытии менее 6 мас.% обмазочная масса плохо прессуется, быстро затвердевает, го- товое покрытие имеет плохой внешний (товарный) вид. Увеличение содержа ния отходов барийсодержащего стекла вьше 12 мас.% резко ухудшает отделимость шлаковой корки, повышает жидко текучесть шлака, что затрудняет сварку в вертикальном и потолочном положениях.

Содержание железного порошка в

покрытии увеличивает выход наплавлен ного металла до 105-115%, что способствует повышению производительности сварки.

Примеры составов электродного покрытия приведены в табл.2.

Таблица 2

29

23

30,5 24,5

32

26

Продолжение табл.2

Содержание компонентов, мас.%, в составе

ZEZIir

7 8,5 10

25

15,5

Химический состав наплавленного металла приведен в абл.З.

10,08 0,32 0,87 0,021 0,024

20,085 0,35 0,94 0,023 0,027

30,09 0,34 1,15 0,024 0,028

Механические свойства металла шва электродов (04 мм, , 180 А) приведены в табл.4.

Таблица 4

50

1520-540 420-455 27-31 61-71

2515-535 410-450 24-32 62-73

3510-540 425-452 25-29 68-74

Ударная вязкость металла шва, выполненного электродами с данным покрытием (образцы с надрезом по Менаже - тип VI),приведена в табл.5.

1210-240, 169-192 185-205 95-120

2214-280 177-186 123-210 84-111

3180- 00 170-185 141-166 89-119

Анализ результатов испытаний показал, что по механическим свойст зам металла шва электроды с предлагаемым покрытием относятся к типу 350А и обеспечивают требуемые значения ударной взякости при отрицательной и положительной температурах. Такие механические характеристики металла шва достигаются введением в состав покрытия оптимального количества и соотношения ферросплавов.

Таблица 5

Результаты исследований технологических свойств обмазочных масс, содержащих отходы барийсодержащего стекла с анизодиаметрической .формой частиц, показали, что электроды хорошо прессуются, покрытие имеет хороший внешний вид. Покрытие электродов менее подвержено механическим повреждениям при транспортировке и зачистке электродов. В покрытии не образуются трещины во время сушки.