ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА ДЛЯ ПОДВОДНОЙ РЕЗКИ Советский патент 1995 года по МПК B23K35/368 

Изобретение относится к сварочным материалам для электропорошковой подводной резки и может быть использовано для полуавтоматической и автоматической резки при выполнении подводно-технических работ.

Цель изобретения - создание порошковой проволоки принципиально нового состава, позволяющей повысить производительность и экономичность подводной резки, а также уменьшить удельный расход электродных материалов.

Сидерит введен в шихту в виде оптимально измельченного природного рудоминерального сырья, поставляемого в качестве железной руды, например сидерит Бакальского рудоуправления по ТУ-14-9-113-76, в составе которого, мас.% : Карбонат железа 60-65 Карбонат магния 20-25
Карбонат кальция и марганца 5-7
Окислы кремния, железа и алюминия Остальное
Основным положительным свойством сидерита, как основного газообразующего компонента шихты, является высокая степень термодиссоциации этого комплексного карбоната при сравнительно невысокой температуре 350-400^оС, обусловливающая активный выход струи углекислого газа с торца порошковой проволоки.

Кроме того, природный рудоминерал - сидерит - в сотни раз дешевле и доступней искусственно получаемой химически чистой перекиси бария и в отличие от последней с водой не реагирует.

В то время, как при высокотемпературной (Т = 650-800^оС) термодиссоциации из перекиси бария выделяется 9-10% кислорода, из сидерита при вдвое более низкой температуре выделяется до 40% углекислого газа, тормозящего сгорание стальной оболочки порошковой проволоки.

Щелочной силикат введен в состав шихты в виде оптимально измельченной силикат-глыбы, широко применяемой в производстве порошковых проволок. Срав- нительно небольшая ионизирующая добавка этого силиката к карбонатной шихте существенно (на 10-12%) снижает напряжение на дуге, способствует уменьшению на 15-20% затрачиваемой мощности при электропорошковой подводной резке и стабилизации горения дуги под водой.

Предлагаемая порошковая проволока принципиально нового состава с наиболее дешевой шихтой технологична в изготовлении и высоко эффективна.

Для проведения испытаний предлагаемого состава шихты были изготовлены пять составов порошковой проволоки диаметром 2 мм из стальной ленты 08КП размером 0,5 х 12 мм с коэффициентом заполнения 16-20%.

Испытания проводились при электропорошковой подводной резке образцов стали Ст.3 толщиной 2 мм на токе 450-500 А при рабочем напряжении 40-43 В.

В результате испытаний установлено (см. таблицу), что проволока с шихтой состава 3 (сидерит - 75 мас.%, гидроксид бария - 20 мас.% и щелочной силикат - 5 мас.%) обеспечивает наибольшую скорость резки (13,2 м/ч) при наименьшем удельном расходе проволоки (0,55 кг/пог. метр реза).

При увеличении содержания сидерита выше 80 мас.% с соответствующим уменьшением содержания гидроксида бария менее 17 мас.% скорость подводной резки падает, а удельный расход проволоки возрастает. Это обусловлено снижением прорезающей способности проволоки с не оптимальным превалированием образующегося углекислого газа над недостаточной долей особо активного окислителя продуктов термодиссоциации октогидрата бария.

При снижении содержания сидерита в шихте менее 70 мас.% и увеличении содержания гидроксида бария выше 23 мас.% повышение удельного расхода проволоки и уменьшение скорости резки обусловлено, с одной стороны, снижением интенсивности процесса струйного газодинамического удаления расплавленного дугой металла и шлака из полости реза, а с другой - ускоренным сгоранием тонкостенной стальной оболочки порошковой проволоки под воздействием продуктов диссоциации октогидрата бария.

При снижении содержания в составе шихты щелочного силиката менее 3 мас. % его роль как ионизирующей и стабилизирующей добавки становится несущественной, а при его содержании более 7 мас.% усиливается тормозящее воздействие силиката на термодиссоциацию карбонатов и гидроксида, снижающее интенсивность газообразования и окислительную способность шихты.

Таким образом, состав 3 следует считать оптимальным вариантом порошковой проволоки для подводной резки.

При использовании порошковой проволоки с предлагаемым составом шихты по сравнению с проволокой-прототипом за счет увеличения скорости резки на 20% при уменьшении затрачиваемой мощности на 20% и снижении удельного расхода проволоки на 70% коэффициент повышения экономической эффективности подводной резки составляет К_эф = 1,2 х 1,2 х 1,7 = 2,45.

Изобретение относится к сварочным материалам для электропорошковой подводной резки и может быть использовано для полуавтоматической и автоматической резки при выполнении подводно-технических работ. Цель изобретения - повышение производительности и экономичности подводной резки, а также уменьшение удельного расхода электродного материала. Введение в состав порошковой шихты, содержащей 17-23 мас.% гидроксид бария, 70-80 мас.% сидерита, обеспечивающего интенсивное газообразование, и 3-7 мас.% щелочного силиката, стимулирующего процесс горения дуги, позволяет повысить производительность резки за счет увеличения ее скорости на 20% при уменьшении затрачиваемой мощности на 20% и снижении удельного расхода проволоки на 70%. 1 табл.

ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА ДЛЯ ПОДВОДНОЙ РЕЗКИ, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей гидроксид бария, газообразующий и стабализирующий компоненты, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности и экономичности подводной резки и уменьшения удельного расхода электродных материалов, шихта в качестве газообразующего компонента содержит сидерит, а в качестве стабилизирующего компонента - щелочной силикат, при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%:
Сидерит - 70 - 80
Гидроксид бария - 17 - 23
Щелочной силикат - 3 - 7
при этом коэффициент заполнения порошковой проволоки составляет 16 - 20% .