Способ изготовления отливок для производства стальной сварочной проволоки с флюсовым наполнителем Советский патент 1979 года по МПК B22D13/00 B23K35/40 

Изобретение касается технологии производства сварочных материалов центробежным литьем,

В настоящее время для сварки в среде углекислого газа широко применяются низколегированные стальные проволоки сплошного сечения типа СВ-08Г2С, в составе которых содержится, мас.%: С - 0;05-0,11, Мп 1,8-2,1, Si - 0,7-0,95.

Если процесс сварки в углекислом газе ведут такими проволоками, то наб.гподают высокий уровень разбрызгивания электродного металла, грубочешуйчатое Сформирование сварного шва и не всегда удовлетворительный уровень ударной вязкости металла сварных швов при низких температурах.

Эти недостатки могут быть устранены, если в проволоку ввести небольшое количество шлакообразующих компонентов, которые стабилизируют процесс горения дуги, улучшают перенос электродного металла во время сварки.

Известны следующие способы производства заготовок для таких проволок.

СтальHjTo заготовку с флюсовыгнаполнителем изготавливают путем размешекия порошкового или компакткого материала в трубчатой оболочке, один заглушенный торец, с последующей герьгетиэацией другого торца оболочки. Далее заготовка подвергается деформированию в горячем

состоянии с целью уг.5еньшения поперечного -сечения и частичного или полного спекания наполняющих порошковых или волокнистых материалов 1,

Известен также способ, который предусматривает перед заливкой металла в литейную форму установку в ней вертикальной металлической трубы с флюсовьм наполнителем. В соответствии с вариантом этого способа в форму могут быть установлены стержни, изготовленные из наполнителя и покрытые огнеупорным материалом {2.

Недостатками известных способов являются их высокая трудоемкость и необходимость применения стали (или другого металла в качестве основы заготовки) высокого качества с низким содержанием вредных примесей и неметаллических включений.

Если сталь (металл) не удовлеторяет таким требованиям, то полученая композитная заготовка йлохо подёржена прокату и волочению, так как асто наблюдают ее растрескивание и высыпание шлакового сердечника.

«Кроме того, при изготовлении заотовки со шлаковым сердечником 2. нужно соблюдать определенный уровень температуры заливаемого в форму жид кого металла и скорости заливки. Но даже при соблюдении этих требованиЯ - нередко стенка трубЬи . (или стержня) размывается жидким металлом и шлаковые компоненты всплывают на поверхность расплава.

Цель изобретения - снижение брака при производстве стальной сварочной проволоки, содержащей флюсовый наполнитель, повйшение ее качества, снижение расхода металла заготовки на тонну проволоки.

Для этого металлическую заготовку с наполнителем, содержащим шлакообразуюшие и стабилизирующие компоненты, получают методом центробежного литья, при этом после формирования внутреннего канала эта полость заполняет.ся жидким шлаком, образующим сердечник заготовки.

До заполнения внутреннего канала жидким шлаком, формирующим с рдечник., во вращающуюся форму заливается жидкая сталь совместно с.рафинирующим шлаком, масса которого составляет 1,5-2,5%-массы стали.

Сталь для оболочки и шлак требуемого состава расплавляют в отдельных плавильных агрегатах. Затем на зеркале стальной ванны наводится шлак, имеющий рафинирующие свойства, После/некоторой: выдержки в печи сталь с рафинирующим цшаком заливают во вращающуюся изложницу центробежной установки. В период наводки шлака, заливки расплава в изложницу центробежной машины и при вращении изложницы происходит обработка стали цшаком и очистка ее от вредных примесей и включений. Затем в иэложни: ЦУ доливаётся основная часть шлака выплавлен отдельно) до заполнения центральной полости образующего слитка. Химический состав обоих шлаков выбран таким, чтобы в стальной заготовке обеспечить шлаковый сердечник требуемого состава. В результате получают заготовку из высококачественной стали со шлаковым сердечником.

Сталь и шлак выплавляют в индукционныэс печах,

Сталь марки СВ-081Г2С в количестве 100 кг имеет следующий состав, мас.%: Со Мп - 1,87; Si - 0,71; С - 0,025; Р - 0,021; Af - следы.

Шлак имеет следующий состав, ма«д..%: TiOi - 46; MgO- 28;реаОа10,5; sipz- - 4; ZrOj2 МпО и 0,5; примеси - остальное.

В сталеплавильной печи на зеркало ванны наведен шлак системы СаО - - количестве 2 кг, Посл5 небольшой выдержки сталь со шлаком залита в лабораторную центробежную литейную машину, обеспечивающую вращение и зложницы вокруг горизонтаной оси со скоростью 1200 об/мин. После кристаллизации металла во вра :щающейся изложнице она получает вертикальное положение, после чего заливают остальное количество шлака обеспечивающее заполнение-центральной полости слитка. Cs имapный вес шлакового расплава составляет 6% веса стали.

Для сравнения вьшолнена заготовка из слитка стали марки Св-081Г2С путем засверливания его и засыпки ашакообразующих компонентов в образовавшийся канал слитка. Оба конца заполненной таким образом заготовки заглушены и заварены.

Полученные заготовки на прокатном стане опытного производства ИЭС им. Е.О. Патона затем, переделаны в катанку диаметром 6,5 мм. Из катанки посредством волочения изготовили проволоку диаметром 2 мм.

В процессе этих операций установлено, что слиток, изготовленный по предлагаемому способу, более технологичен в п|)оцессе проката и волочения, йолнбстью отсутствуют расслония или обрывы проволоки. В то же вр&АЯ. при прокате и волочении заготовки, полученной из засверленного слитка, наблюдают расслоения проволоки и выход сердечника на ее боковую поверхность. Имеют место также обрывы проволоки. В результате более 50% проволоки, полученной из засверленного слитка, забраковано. Лабораторные и производственные испытания проволок, изготовленных из заготовок, полученных по предлагаемому способу, подтверждают их высокие сварочно-технологические свойства.

Применение предлагаемого способа позволяет снизить расход стали на изготовление проволоки на 20-30% и увеличить выход годной проволоки, путем улучшения качества , заготовок, повышения технологичности процесса :йзготовления проволоки.

Формула изобретения

1. Способ изготовления отливки для производства стальной сварочной проволоки с флюсовьйи наполнителем, включающий в себя изготовление полых отливок и заполнение полости наполнителем, содержащим шлакообраэующие и

стабилизир5пощие компоненты, о т п ичающийся тем, что, с целью снижения брака при производстве проволоки и повышения ее качества, отлив ку с наполнителем получают центробежным литьем, причем после формирования внутреннего канала полость заполняют жидким шлаком, образующим сердечник отливки.

2. Способ ПОП.1, отличающийся тем, что до заполнения внутреннего канала жидким шлаком.

образуюпдам сердечник, во вращаемую форму заливают жидкую сталь совместно с рафинирующим ишаком, масса которого составляет 1,5-2,5% массы стали.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Англии № 1383304,кл. В 3 А, 1975,

2.Патент Японии 47-31814, кл. 12 В 105, 1972.