Электродной покрытие Советский патент 1977 года по МПК B23K35/365 

1

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано при производстве сварочных электродов.

В сварочном производстве известны электродные покрытия органического типа, приме няемые для изготовления сварочных электродов.

Указанные покрытия в качестве основы содержат органическое вещество - целлюлозу, разлагающуюся в процессе плавления электродов и обеспечивающую газовую защиту расплавленного металла.

Шлакообразующимися добавками являются рутил, доломит, мрамор, асбест, магнезит, слюда, раскислителем и легирующим компо- нентом - ферромарганец.

Из известных электродных покрытий органического типа, используемых для изготовления сварочных электродов, по составу компонентов наиболее близко к изображению стоит покрытие, содержащее следующие компоненты, вес.%:

Целлюлоза20-30

Рутил35-5 О

Ферромарганец6-15

10-20 до 10

р до 10 до 20

до 1,5

Однако состав такого покрытия не обеспечивает стабильного наплавленного металла нетехнологичности обмазочной массы и образования в процессе опрессовки электродов эксцентрично расположенного покрытия, так как содержание в покрытии целлюлозы в количестве и асбеста 102О% не обеспечивает достаточных для опрессовки электродов пластических свойств обмазочной массы. Эксцентрично расположенное покрытие образует при сварке козырек, который при сварке приводит к порообразованию и зашлаковке наплавленного металла, плохому формированию швов, нестабильному горению и затуханию дуги, непровару свариваемых кромок.

Содержание в покрытии целлюлозы в количестве 20-45% и асбеста в количестве 10-2О% приводит к значительному расходу жидкого стекла при изготовлении покрытия. с оставляю шему 9О-120% от веса сухих компонентов. Жидкое стекло, как основной носитель влаги в электродном покрытии, является источником дефектов наплавленного металла, С увеличением в покрытии количества жидкого стекла в наплавленном м талле появляются газовые поры и при один ковом коэффициенте веса покрытия снижает ся переход марганца в наплавленный метал и предел прочности наплавленного металла. Волокнистая структура асбеста не обеспечивает равномерного распределения комп нентов в покрытии при приготовлении шихты покрытия, что также приводит к нестабильному качеству наплавленного металла. Содержание в покрытии в качестве раскисляющего и легирующего компонента ферромарганца в количестве 6-15% не обеспечивает получения достаточно раскисленного и дегазированного металла. Целью изобретения является создание электродного покрытия, содержащего в качестве основы целлюлозу, рутил, ферромарганец и обеспечивающего улучшение качест ва наплавленного металла. Для этого в состав предлагаемого покрытия введены дополнительно водорослевая мука, силикокальций, тальк, ферробор углекислый барий и мезоглея (органический наполнитель морских медуз), при следующем соотношении компонентов, вес./о; Целлюл оза Ферромарганец Элемент, содержащий карбонат кальция Водорослевая мука Силикокальций Ферробор Углекислый барий Мезоглея (органический наполнитель морских медуз) 0,5-1,5 от веса сухих компонентов Содержание в электродном покрытии пла тификаторов: водорослевой муки в количест ве 5-15% и мезоглеи (органического наполнителя морских медуз) в количестве О, 1,5% от веса сухих компонентов обеспечивает высокую пластичность обмазочной мае сь при опрессовке электродов и получение концентричного покрытия, что позволяет по лучить качественный наплавленный металл без газовых пор и зашлаковок, глубокое пр плавление свариваемого металла с формиро ванием обратного валика правильной формы хорошо сформированные швы, Кроме того, введение в состав электродного покрытия водорослевой муки и мезоглеи уменьшает склонность наплавленного металла к порообразованию и увеличивает переход марганца в наплавленный металл за счет снижения расхода жидкого стекла, составляющего 55-75% от веса сухих компонентов. Содержание в электродном покрытии водорослевой муки менее 5% и мезоглеи менее 0,5% не оказывает существенного влияния на улучшение пластических свойств обмазочной массы и концентричности покрытия, а следовательно, и качества наплавленного металла. Увеличение количества водорослевой муки более 15% и мезоглеи более 1,5% не оказывает существенного влияния на снижение расхода жидкого стекла при изготовлении электродного покрытия. Введение в состав электродного покрытия силикокальция (сплава кремния и кальция) в количестве 2-4% обеспечивает получение хорошо раскисленного наплавленного металла, так как кремний и кальций обладают большим химическим сродством к кислороду, вследствие чего в сварочной ванне они активно вступают в реакцию с кислородом и восстанавливают окислы железа и марганца в наплавленном металле, что повышает его качество. Содержание в электродном покрытии силикокальция менее 2% не оказывает существенного влияния на процесс раскисления наплавленного металла, а введение его в количестве более 4% может привести к образованию пор в наплавленном металле за счет бурного протекания процесса раскисления. Применение в электродном покрытии TDH- коизмельченного талька взамен асбеста в количестве 6-14% обеспечивает равномерное распределение компонентов при приготовлении шихты покрытия, что также исключает образование дефектов в наплавленном металле. Ферробор в количестве 0,2-1% обеспечивает микролегирование наплавленного металла бором, что повышает технологические и эксплуатационные свойства наплавленного металла за счет модифицирующего влияния бора на процесс кристаллизации. Для введения бора в наплавленный металл был выбран ферробор из-за хорошей ус вояемости его расплавленным металлом. Увеличение в покрытии содержания фер- робора более 1% не улучшает модифицирующего влияния бора, так как бор, обладая высокой раскислительной способностью, расходуется на раскисление наплавленного металла.

Углекислый барий в количестве до 2% улучшает стабильность горения дуги и формирование швов, так как барий обладает низким потенциалом ионизации.

В таблице приведены составы известного и предлагаемого покрытия, а также свойства наплавленного металла,

Как видно из таблицы, предлагаемое электродное покрытие обеспечивает лучшее легирование наплавленного металла марганцем и кремнием, а также лучшие показатели механических свойств при одинаковом содержании ферромарганца в покрытии (пример 2 предлагаемого электродного покрытия).

Остаточная влажность предлагаемого электродного покрытия ниже, чем известного за счет снижения содержания жидкого стекла в электродном покрытии, что снижает насыщение наплавленного металла кислородом и водородом, а следовательно, улучшает качество наплавленного металла.

Было установлено, что предлэгао:.оэ покрытие располагается на стерлше nojiet- концентричнс-, чем известное. Так электроды с эксцентричностью покрытия в пределах 0,02-0,08 мм: для предлагаемого покрьттия составляют - 95%, а для известнагэ - . 0%,

Предел прочности, кг/мм

Относительное удлинение,%

Ударная вязкость, кгс- м/см

46-48

20-2 2

24-30 21 26

12-14

14-16

-iiziiL. 12 13 15

7

Формула изобретения Электродное покрытие для сварочнык электродов, содержащее целлюлозу, рутил, ферромарганец, элемент, содержащий карбонат кальция, отличающееся тем, что, с целью повышения качества наплавленного металла, оно дополнительно содержит водорослевую муку, силикокальций, тальк, ферробор, углекислый барий и мезоглею (органический наполнитель морских медуз) при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Це ллюл оза2 0-3 5

8

Рутил

Ферромарганец Элемент, содержащий

карбонат кальция

Водорослевая мука

Силикокальций

Тальк

Ферробор

Углекислый барий Мезоглея (органический наполнитель морских медуз) от веса

сухих компонентов