Электродное покрытие для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей Советский патент 1992 года по МПК B23K35/365 

сл

с

Использование: электродные покрытия для электродов, применяемых для сварки на переменном и постоянном токе в труднодоступных местах удлиненной дугой в судостроении, строительстве. Цель - повышение сварочно-технологических свойств электрода при сварке на переменном токе. Покрытие содержит следующие компоненты, мас.%: мрамор 3-7; двуокись титана 8-12; плавиковый шпат 3-7; ферромарганец 0,5- 2,5; ферросилиций 3-5; ферротитан 8-10; кальцинированная сода 0,7-0,9; цирконо- вый концентрат 7-12; необожженный магнезит 20-26; калиевая глыба 4-6; железный порошок остальное. 4 табл.

Изобретение относится к сварочным материалам, преимущественно к электродам для ручной дуговой сварки на переменном токе, и может быть использовано в котлостроении, судостроении и строительстве.

Известно покрытие (авт. св. № 1447623, кл. В 23 К 35/36), включающее, мас.%; Материал перлитовой группы 1-15 Карбонат щелочноземельного металла15-40 Ферромарганец и/или ферротитан4-15 Железный порошок5-50 Фторид металла Остальное причем отношение карбоната щелочноземельного металла к фториду металла составляет 0,2-0,82.

Недостатком данного технического решения является высокая жидкотекучесть шлака из-за наличия в покрытии перлитового песка и железного порошка, разжижающих шлак, что затрудняет применение этих электродов при сварке потолочных швов и ограничивает их применение при сварке вертикальных швов, в основном, способом сварки сверху-вниз из-за стекания металла и шлака. Электроды обладают повышенной токсичностью (выделение HF и SiF) из-за высокого содержания в покрытии фторида металла. Кроме того, высокое содержа- ние мрамора 15-40% ухудшает технологичность изготовления покрытия из- за плохой его смачиваемости жидким стеклом и при этом ухудшаются его сварочно-технологические свойства (отделимость шлака, растрескивание покрытия

ч ел о

01 |00

оо

при прокалке, высокая гигроскопичность), что приводит к увеличению содержания водорода в покрытии. Введение термитового порошка в качестве пластификатора покрытия также увеличивает опасность появления в металле шва дефектов в виде неметаллических включений (SI02, AteOs, FeO).

Наиболее близким по составу к предлагаемому является электродное покрытие (авт. св. ISfc 731175, кл. В 23 К 35/36), содержащее следующие компоненты, мас.% Мрамор3-10

Плавиковый шпат8-12

Рутиловый концентрат5-25

Кварцевый песок1-5

Ферромарганец5-10

Ферротитан2-12

Алюминиевый порошок8-12

Поташ1-4

Железная окалинаОстальное

Недостатками известного покрытия являются невозможность сварки во всех пространственных положениях, низкие сварочно-технологические свойства из-за наличия экзотермической смеси (железная окалина - алюминиевый порошок), большое разбрызгивание металла, недостаточная защита электродного металла из-за того, что скорость плавления покрытия выше скорости плавления электрода и конец его оголен. Недостаточная защита расплавленного металла, а также повышенная толщина покрытия (Кп 0,4-0,5) приводит к насыщению металла шва водородом ( 3-5 см3/100 г) наплавленного металла, а также неметаллических включений Si02, FeCM и () в результате экзотермической реакции (Ре20з + +2 AI 2 Fe + AteOs), что снижает качество металла и его пластические свойства. Из-за высокого содержания Fe-Mn в покрытии (5-10%) электроды более токсичны.

Целью изобретения является улучшение сварочно- технологических свойств электрода, повышение качества металла шва и улучшение санитарно-гигиенических характеристик. Для этого электродное покрытие для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей преимущественно на переменном токе, содержащее мрамор, плавиковый шпат, двуокись титана, ферромарганец, ферротитан, дополнительно содержит цирконовый концентрат, магнезит

необожженный, калиевую глыбу, ферросилиций, железный порошок, при следующем содержании компонентов в мас.%: Мрамор4-7

Двуокись титана8-12

Плавиковый шпат3-7

Ферромарганец0,5-2,5

Ферросилиций3-5

Ферротитан8-10

Сода кальцинированная0,7-0,9

Циркониевый концентрат (ZrCte) 7-12 Магнезит необожженный20-26

Калиевая глыба4-6

Железный порошок11-43

Для экспериментальной проверки заявленного электродного покрытия были изготовлены пять составов, приведенных в табл. 1. Механические свойства металла шва и сварочного соединения представлены в табл. 2. Сварочно-технологические свойства

электродного покрытия (электрода) представлены в табл. 3. Сведения по качеству металла шва приведены в табл. 4 (приводятся сведения по содержанию диффузионного водорода НДИф металле шва).

Формула изобретения Электродное покрытие для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей преимущественно на переменном токе, содержащее мрамор, плавиковый шпат, двуокись титана, ферромарганец, ферротитан, отличающееся тем, что, с целью улучшения с варочно-тех но логических свойств электрода, повышения качества ме- талла шва и улучшения санитарно-гигиенических характеристик, покрытие дополнительно содержит цирконовый концентрат, магнезит необожженный, калиевую глыбу, ферросилиций, железный порошок при следующем содержании компонентов, мас.%:

Мрамор3-7

Двуокись титана8-12

Плавиковый шпат3-7

Ферромарганец0,5-2,5

Ферросилиций3-5

Ферротитан8-10

Сода кальцинированная0,7-0,9

Циркониевый концентрат (Zr02) 7-12 Магнезит необожженный20-26

Калиевая глыба4-6

Железный порошок11-43

Таблица 1

Таблица 2

Таблица 3

Таблица 4