Порошковая проволока Советский патент 1977 года по МПК B23K35/368 

1

Изобретение относится к области сварки чугуна, прежде всего к горячей сварке высоконр04ного чугуна.

Известна порошковая проволока 1 для горячей сварки и наплавки чугуна, содержащая следующие компоненты, вес. %:

Графит4,2-4,2

Ферросилиций4-5

Ферромарганец0,6-1

Алюминиевый порошок 0,1-0,3 Железный порошокО-16

Сталь оболочкиОстальное

Однако порошковая проволока не пригодна для сварки деталей из высокопрочного чуг)на, так как не обеспечивает получение в наплавленном металле шаровидного графита. Графит получается пластинчатым, характеиым для серого чугуна.

Поэтому и механические свойства наплавленного металла не соответствуют свойствам высокопрочного чугуна.

Известна порошковая проволока 2, содержащая следующие компоненты, вес. %: Графит5-И

Ферросилиций1-6

Иттрий, содержащий компонент0,2-10 Плавиковый щпат0,5-3 Железный порошок 0,01-20 Сталь оболочки Остальное

С целью получения в наплавленном металле щаровидной формы графита и повыщения прочности наплавленного металла в предлагаемой проволоке шихта дополнительно содержит редкоземельный модификатор и ферромарганец при следующем соотношении компонентов, вес. %:

График4,2-6

Ферросилиций1,2-2,8

Плавиковый шпат0,5-1

Ферромарганец0,1-0,5

Редкоземельный модификатор1,4-4 Сталь оболочки Остальное В шихту может быть введен железный порошок до 18%, а сумма редкоземельных элементов, входящих в модификатор, составляет 15-40%Вместо железного порошка можно вводить стальную проволоку диаметром 0,6-1 мм. Такой прием позволяет применять более высокие режимы по току, что способствует повышению производительности труда.

Модификатор, изготовленный из редкоземелыюго иттрийсодержащего сырья, недорог, а его воздействие как активного графитизатора на форму включений графита и структуру чугуна очень велико и значительно превышает воздействие других модификаторов. Это объясняется, iB первую очередь, влиянием иттрия, являющегося наиболее активным и стойким модификатором. Шаровидиый графит в иттриевом чугуне сохраняется 1Ири многократном переплаве. Однако введение чистого иттрия зкономически нецелесообразно из-за высокой его стоимости. Модификаторы, полученные непосредственно из иттрийсодержащего редкоземельного сырья, во много раз дешевле, а по своему воздействию близки к чистым редкоземельным металлам, в том числе к иттрию, как наиболее эффективному модификатору. Ферромарганец, введенный в предложенный состав порошковой проволоки, является легирующим компонентом, повышающим механические свойства наплавленного металла за счет образования твердого раствора марганца с металлической основой наплавленного чугуна./ Модификатор, кроме иттрия 4-11% содержит алюминий, кальций, церий, празеодим, неодим, самарий. Комплекс этих элементов значительно улучшает технологичность порошковой проволоки предложенного состава, повышает механические свойства и качество наплавленного металла. Улучшается жидкотекучесть, смачиваемость металла, устраняется возможность образования горячих и холодных трещин, уменьшается концентрированная усадка и разбрызгивание металла при сварке. Модификатор редкоземельный, используемый в предложенном составе порошковой проволоки, получают из природного иттрийсодержащего сырья методом термометаллургии. Была исследована порошковая проволока с различным содержанием модификатора. П р и м е р ЛЬ 1. Графит 5,8%, ферросилиций 1,23%, ферромарганец 0,4%, модификатор 4%, плавиковый шпат 0,9%, железный порошок 17%, оболочка - остальное. Пример №2. Графит 4,6%, ферросилиций 2,1%, ферромарганец 0,2%, модификатор 2,8%, плавиковый шпат 0,5%, железный порошок 10%, оболочка - остальное. Пример № 3. Графит 5,2%, ферросилий 2,3%, модификатор 1,45%, ферромарганец 0,3% железный порошо:к 15%, плавиковый Шпат 0,8%, оболочка - остальное. При этом исследования наплавленного металла показали, что графит имеет шаровидную форму, металлическая основа состоит в примере 1 из 79% перлита - остальное феррит, предел прочности 51 кг/мм, твердость НВ-207, в примере 2 металлическая основа состоит из 90% перлита, предел прочности 53 кг/мм, твердость НВ-217, в примере 3 металлическая основа полностью перлитная, предел прочности 55 кг/мм, твердость НВ-223. Формула изобретения 1.Порошковая проволока, преимущественно для сварки и наплавки чугуна, содержащую стальнзю оболочку и порошкообразную шихту, включающую графит, ферросилиций, плавиковый шпат, отличаюшийся тем, что, с целью получения в наплавленном металле шаровидной формы графита и повышения прочности наплавленного металла, шихта дополнительно содержит редкоземельный модификатор и ферромарганец при следующем соотношении компонентов, вес. %: Графит4,2-6 Ферросилиций1,2-2,8 Плавиковый шпат0,5-1 Ферромарганец0,1-0,5 Редкоземельный модификатор1,4-4 Сталь оболочки Остальное 2.Проволока по п. 1, отличающаяся тем, что общая сумма редкоземельных элементов, входящих в модификатор, составляет 15- 40%. 3.Проволока по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью повышения производительности, она дополнительно содержит железный порошок до 18%. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство № 265689, кл. В 23К 35/368, 1963. 2.Авторское свидетельство № 428891, кл. В 23К 35/368, 1972.