Состав порошковой проволоки Советский патент 1981 года по МПК B23K35/368 

.1

Изобретение относится к сварке, в частности к составу порошковой проволоки.

Известны различные порошковые проволоки, например, состав 0, .состоящий из малоуглеродистой сталной оболочки и шихты, содержащий сдующие компоненты, вес. %:

Окись кальция 1,5-2,5 Плавиковый шпат 5-8 Рутиловый концентрат 4,8-7,5 Ферротитан 1,5-2,5 Алюминий1,6-2,4 Ферромарганец 1-1,5 Кремний 0,4-0,7 Железный порошок 15-20 Малоуглеродистая сталь оболочки Остальное, Однако металл шва полученный изйестйой порошковой проволоки облада недостаточной пластичностью.

Наиболее близкой по составу является порошковая проволока 121,

содержащая следующие компоненты, вес. %:

Ферромарганец 0,4-0,7 Ферросилиций . 2,0-2,55 Плавиковьй шпат 6,0-9,0 КремнефтористьШ натрий2,5-3,9

Ферротитан 1,9-2,4 Алюминий23,0-31,0

Цирконий0,6-0,95

Медный порошок 15-18,0 Малоуглеродистая сталь оболочки Остальное. Указанная проволока не позволяет добиться стабильного качества сварных соединений. Значительное содержание алюминия приводит к образоваНию в большом количётсве свободной окиси алюминия АЕлОо, не связанной в комплексные соединения. Окисел , имея пластинча тую форму, снижает пластические свойства и ударную вязкость металла шва. Неудовлетворительная отделимость шлаковой корки

3

затрудняет сварку многослойных швов в значительной степени увеличивает Трудоемкость сварочных работ. Недостаточная кроющая способность шлака высокая температура плавления сердечника порошковой проволоки приводит к формированию грубо-чешуйчат швов, местному повышенному содержанию газов в металле шва.

.Цель изобретения - повышение . ударной вязкости металла шва и отделимости шлаковой корки.

Поставленная цель достигается тем, что в состав порошковой проволоки, состоящий из малоугглеродистой стальной оболочки и шихты, содержащей плавиковый шпат, алюминий, марганец, ферротитан, медный порошок и цирконий, шихта дополнительно содержит цирконовый концентрат, хлористый литий, фтористый натрий, силикокапьций, а цирконий введен в виде силикоциркония, при следующем соотношении компонентов , вес. %:

Алюминий2, (5-3,6

Силикоцирконий 1,0-1,8 Силикокальций 0,6-1,7 .Маргайец0,7-1,2

Ферротитан 0,6-1,2 Цирконовый концентрат 0,8-1,5 Хлористый литий 0,4-0,7 Плавиковый шпат 3,0-5,0 Фтористый натрий 3,7-5,5 Медный порошок 12-14 Стальная оболочка Остальное Суммарное содержание алюминия, ферротитана и силикоциркония находится в пределах 5-5,8 вес. %.

Снижение содержание алюминия в.металле шва позволяет уменьшить количество образующегося тугоплавкого окисла , имеющего пластинчатую форму и нарушающего связи между кристаллами, в результате чего понижается ударная, вязкость металла шва. В то же время присутствие в сплавах меди остаточного содержания АВ в количестве до 2% блгоприятно : сказьюается на пластических свойствах их. Однако необходимость комплексного применения эле24

ментов-раскислителей, в том числе циркония и титана, способствующих упрочнению наплавленного металла, требует ограничения их суммарного содержания в составе шихты проволоки от 5,0 до 5,8%.

Дли получения металла шва в достаточной степени раскисленного в условиях меньшего содержания алюминия в состав шихты введен весьма активный раскислитель - кальций (в виде силикокальция). Кроме того, кальций является хорошим модификатором образующегося сплава.

Введение в состав шихты порошковой проволоки марганца в виде марганца металлического (а не ферросплава) обусловлено необходимостью снижения содержания железа, углерода и других примесей в наплавленном металле

Для уменьшения насыщения металла шва водородом усилена газошлако- вая защита при сварке путем введения в сплав шихты порошковой проволоки фтористого натрия, хлористого лития и цирконового концентрата. Заменав образующемся шлаке значительной части АЕ„Оа на ZrO, являющегося основной составляющей цирконового концентрата, также снижает содержани кислорода в металле шва, улучшает кроющую способность шлака и его отде лимость.

Введение фтористого натрия усиливает газовую защиту расплавленного металла и одновременно повьш1ает стабильность горения дуги. Хлористый литий, имеюощй низкзпо температуру плавления, снижает температуру плавления сердечника порошковой проволоки, в результате чего повышается общая стабильность процесса. Кроме того , хлористый литий улучшает смачиваемость поверхности меди расплавленным металлом в результате чего исключается образование подрезов и наплавов, т.е. улучшается формирование шва.

В таблице предлагаются три состава порошковой проволоки. Для изготовления проволоки применяется лента из стали 08КП размером 0, мм Опытными проволоками сваривают пластины из меди марки Ml толщиной 8 мм. Режим сварки: ток дуги 320350 А, напряжение дуги 2-6-28 В. Про цесс сварки протекает стабильно с м лым разбрызгиванием, шов формируется хорошо с плавны переходом от основного к наплавленному металлу, шпак покрьюает равномерным слоем полностью всю поверхность шва и уда ляется хорошо. О свойствах металла шва судят по результатам механических испытаний: предел прочности 44-48 кг/мм ; ударная вязкость при температуре 20°С, 8-10 кг/см отно сительное удлинение 23-27%. Предлагаемая порошковая проволока обладает такими технико-экономическими показателями, которые поз воляют улучшить сварочно-технологические свойства за счет повьш1ения стабильности горения дуги, а .кроюшую способность шлака и его отделимость, повысить качество сварных соединений за счет уменьшения газонасыщенности металла шва и ударную вязкость металла шва. Кроме того обеспечивается более равномерное плавление сердечника порошковрй проволоки. Формула изобретения 1. Состав порошковой проволоки, состоящий из малоуглеродистой стальной оболочки и шихты, содержащей плавиковый шпат, алюминий, марганец, ферротитан, медный порошок и цирконий, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения ударной вязкости металла шва и отделимости шлаковой корки, шихта дополнительно содержит цирконовый концентрат, хлористый литий, фтористый натрий,, силикокальций, а цирконий введен в виде силикоциркония. при следующем соотношении компонентов, вес. %: Плавиковый шпат 3,0-5,О Алюминий2,6гЗ,6 Марганец0,7-1,2 Ферротитан0,6-1,2 Медный порошок , Силикоцирконий 1-1,8 Цирконовый концентрат0,8-1,5 Хлористый литий0,4-0,7 Фтористый натрий3,7-5,5 Силикокапьций0,6-1,7 Малоуглеродистая сталь оболочкиОстальное

7833412 8

2, Состав по п. 1, о т л и -1. -Авторское свидетельство СССР

чающийся тем, что, суммар-№ 505546, кл. В 23 К 35/36,

ное содержание алюминия, ферроти-15.04.74. тана и силикоциркония находится

в пределах 5-5,8 вес. %.5 2. Авторское свидетельство СССР

Источники информации,№ 477197, кл. В 23 К 35/36, 28;05.73

принятые Во внимание при экспертизе(прототип).