Порошковая проволока для наплавки Советский патент 1990 года по МПК B23K35/368 

Изобретение относится к сварке, а именно .к составам порошковых проволок, предназначенных для наплавки узлов и деталей реакционной химаппа- ратуры из титановых сплавов.

Цель изобретения - повышение электрохимических свойств наплавленного металла путем обеспечения плотности тока его пассивации в агрессивных средах до уровня 1О 4А/см, улучшение коррозионной стойкости и снижение склонности наплавленного металла к образованию трещин и пор.

Тантал вводится в состав шихты порошковой проволоки с целью достижения у наплавленного металла приемлемой стойкости к образованию пор и трещин.

Марганец вводится в состав шихты проволоки для достижения у наплавленного металла требуемых электрохимических свойств. Его присутствие вызывает дискретное (скачкообразное) повышение плотности тока пассивации наплавленного металла в агрессивных средах.

§

;о со 1

Дополнительное введение в шихту проволоки марганца и тантала вызывает резкое изменение у наплавленного металла электрохимических характеристик склонности к образованию пор и трещин в условиях наплавки и трещиностой- кости, что связано с благоприятным проявлением этих компонентов на процессы анодных электрохимических реак- ций, обусловленных различной устойчивостью поверхностных пленок в агрессивной среде, а также рафинированием приграничных зон твердого раствора и сообщением ему более высоких характеристик вязкости. В частности, понижение в шихте концентрации тантала ниже 6%, а также превышение выше 8% либо не сказывается на предотвращении пор и трещин, либо отрицатель- но проявляется на величине плотности тока пассивации и трещиностойкости.

Были изготовлены 13 вариантов порошковой проволоки и 3 варианта проволоки, принятой за прототип.

Испытания проводили с использованием агрессивной среды, характерной для промышленной эксплуатации анодов в электролизных ваннах производства особочистой двуокиси марганца (т.е. в 30-45%-ном водном растворе двуокиси марганца и азото-водородной смеси при 110°С, а также 20%-ном водном растворе серной кислоты и сернокислого марганца при 85°С). В качестве основного металла образцов применяли титан марки ВТ 1-0, служащий конструкционным материалом анодов; наплавку заготовок образцов диаметром 20 мм9 длиной 1000 мм осуществляли в аргоне марки -А вольфрамовым (диаметр 4 мм) электродом на токе 80-110 А на обычном оборудовании. Наплавочным материалом служила порошковая проволока, которую перед наплавкой навивали на стержень в виде спирали с шагом 20 мм Порошковую проволоку изготавливали из ленты ВТ1-0 (оболочка), сердечника (проволока ВТ1-0 и ОТ-4) и порошкообразной шихты, состав кото- рой приведен в таблице; проволоку диаметром 2-3 мм производили по обычной технологии (протяжкой на обычном стане) с коэффициентом веса заполнения в пределах 15-50%. Плотность тока пассивации в агрессивной среде измеряли на пластинчатых образцах с помощью серийного потенциостата П-5827 при рабочем напряжении 0,40,6 В; за критерий оптимальных электрохимических свойств и коррозионной стойкости наплавленного металла принимали величину значения плотности тока его пассивации на уровне 10 4А/смй и глубинный показатель скорости коррозии на уровне 0,15- 0,30 мм/год, что наиболее достоверно отражало эксплуатационную стойкость анодов и их долговечность. Оценку склонности наплавленного металла к образованию пор и трещин производили визуально и металлографически - по результатам контроля партии образцов из 10 штук, наплавленных каждым составом проволоки. Трещиностойкость (бс) наплавленного металла определял при 100°С по ГОСТ 25.506-85.

Результаты испытаний приведены в таблице.

Предлагаемая проволока в отличие от прототипа позволяет достичь приемлемые свойства (электрохимические характеристики и трещиноустойчивость наплавленного металла, что коренным образом улучшает служебные свойства эксплуатируемых при производстве питателей элементов электродов (анодов снижает расход электроэнергии в производстве, улучшает качество продукт исключает необходимость проведения очистки поверхности электродов (образцы 7-11).

Формула изобретения

Порошковая проволока для наплавки состоящая из титановой оболочки титанового прутка, расположенного внутри проволоки, и порошкообразной шихты, отличающаяся тем, что, с целью повышения электрохимических свойств наплавленного металла за сче обеспечения плотности тока его пассивации в агрессивных средах до уровня 10 А/см% улучшения коррозионной стойкости и снижения склонности наплавленного металла к образованию трещин и пор при наплавке титановых сплавов, эксплуатируемых в контакте с электролизными агрессивными средами, шихта дополнительно содержит тантал и марганец при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Тантал 6-8

Металлический

марганец Остальное причем коэффициент заполнения порошковой проволоки составляет 20-25%.

В графе fr 12 п числителе прлпедопо коп пч ест по обрачцоп и партии из 10 ыт с и лиг тем трещим, R эплмеплтеле пор,

Изобретение относится к сварке, а именно к составам порошковых проволок, предназначенных для наплавки узлов и деталей реакционной химаппаратуры из титановых сплавов. Цель изобретения - повышение электрохимических свойств наплавленного металла путем обеспечения плотности тока его пассивации в агрессивных средах до уровня 10^-4 А/см², улучшение коррозионной стойкости и снижение склонности наплавленного металла к образованию трещин и пор. Порошковая проволока состоит из титановой оболочки, титанового прутка и порошкообразной шихты, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%: тантал 6-8

марганец металлический остальное. Коэффициент заполнения порошковой проволоки составляет 20-25%. Тантал увеличивает стойкость наплавленного металла к образованию трещин и пор. Присутствие марганца вызывает дискретное (скачкообразное) повышение плотности тока пассивации наплавленного металла в агрессивных средах. 1 табл.

Редактор В.Ковтун

Составитель Н.Гершанова

Техред Л. Олийнык Корректор Н.Ревская

Заказ 1126

Тираж 641

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное