Шихта порошковой проволоки Советский патент 1982 года по МПК B23K35/36 

(5) ШИХТА ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к сварочны материалам для дуговой сварки, в ча ности к порошковым проволокам для сварки во всех пространственных.положениях в среде углекислого газа. Известна шихта 1П, содержащая следукадие компоненты, вес. %. Рутиловый концентрат 53, Двуокись марганца , Двуокись кремния : 3 Окись натрия3 Магнезит6 Ферромарганец 13 ; Ферросилиций12 Железный порошок Остальное При сварке с использованием изт вестной шихты в металле швов содержится значительное количество кислорода (0,09%) и водорода, что снижает стойкость металла WBOB к образованию горячих трещии,и особенно резко снижается ударная вязкость металла швов в области низких темпе ратур. Для уменьшения жидкотекучеси шлака при сварке в различных ространственных положениях в провооку вводят значительное количество ерросилиция. В наплавленном металле одержание кремния достигает 0,8%. акое количество кремния отрицательо влияет на пластические характеистики металла шва. С целью повышения производительности с&арочно-технологических свойств проволоки и повышения механических свойств металла шва, шихта дополни- . тельно содержит кремнефтористый натрий, магнезит и электрокорунд при следующем соотношении компонентов шихты, вес. %: Рутиловый концентрат 20-53 Ферромарганец10-22,8 Ферросилиций1,3-6 Кремнефтористый натрий 1-5 Магнезит1,3-10 Электрокорунд 1,6-7,5 Железный порошок Остальное ::.. 9 Порошковая проволока с предлагае мой шихтой позволяет производить сварку в потолочном, вертикальном, горизонтальном на вертикальной плос кости и нижнем положении. Сварку мо но производить постоянным током обратной полярности. Порошковая проволока обладает хо шими сварочно-технологическими свой ствами, обеспечивает устойчивое гор ние дуги , хорошее формирование мета ла швов, незначительное разбрызгива ние электродного металла, легкую от делимость шлаковой корки, высокую производительность процесса сварки, высокие механические свойства метал ла швов. В швах содержится незначительное количество газов, что определяется составом и соотношением компонентов шихты. Металл швов отличается высокими пластическими характеристиками. П р и м е р 1. Проволока для свар ки во всех пространственных положени (потолочное, вертикальное, наклонное нижнее).-Диаметр проволоки 1,6 мм. Стальная оболочка составляет от общего веса проволоки (состав оболоч ки: С - 0,05-0,08, Мп 0,20-0,30, Si - (следы) 0,12, S - до 0,030;, Р - до 0,030%). В таблице 1 представлен состав сердечника проволоки, вес. %. Порошковая проволока обеспечивает отличное формирование швов во всех пространственных положениях.- Производительность процесса сварки при использовании предлагаемой шихты возрастает в 1, раза по сравнению с американской порошковой проволокой (известной). Металл швов отличается высокими механическими свойствами (табл. +), высокой стойкостью к горячим трещинам, низким содержанием газов в ме талле швов (табл. 5). Высокие характеристики получены за счет состава и соотношения компонентов шихты. Уменьшение содержания компонентов сердечника проволоки до величин более низких, чем приведенные в примере, сопровождается ухудшением формирования металла шва, снижаются его механические свойства, возрастает содержание газов. Увеличение содержания составляющих сердечника до значений, которые находятся выше верхнего предела, сопровождается увеличением разбрызгивания электродного металла, уменьшается производительность процесса сварки, ухудшается формирование швов. П р и м е р 2. Порошковая проволока для сварки горизонтальных швов на вертикальной плоскости {вертикальные швы к.орпусов судов, конвертеры; , швов в нижнем положении. Диаметр проволоки 2,2 мм. Оболочка составляет 80« от общего веса проволоки . В табл. 2 приведен состав сердечника проволоки, вес. . Проволока позволяет получить отлично сформированные швы с высокими механическими свойств :;Аи. Производительности процесса сварки по сравнению с электродами возрастает в 5-6 раз. Полученные результаты достигаются на проволоках, состав сердечника которых находится в пределах указанных в примере. Уменьшение содержания составляющих до количеств, меньших нижнего предела, приводит к снижению механических свойств (табл. 4) снижается стойкость металла швов к горячим трещинам, наблюдается стекание металла при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости. При содержаниях компонентов более высоких чем указано в примере, во время сварки горизонтальных швов при выполнении замыкающего слоя наблюдается подрез, возрастает разбрызгивание электродного материала, ухудшается формирование металла швов. П р и м е р 3. Порошковая проволока для сварки в нижнем положении. Диаметр проволоки 2,5 мм. Оболочка составляет J0% от общего веса проволоки. В табл. 3 приведен состав сердечника проволоки, вес. %. Проволока обеспечивает отличное формирование металла швов в нижнем положении. Производительность процесса наплавки достигает 15 кг/ч. Линейные скорости сварки угловых швов в зависимости от катета шва составляют 50-100 м/ч. Металл швов отличается высокими еханическими свойствами (табл. 4), высокой стойкостью к горячим трещинам. Высокие результаты получены при 59 использовании проволок, состав сердечника которых находится в пределах указанных выше. Уменьшение содержания компонентов ниже нижнего предела сопровождается ухудшением формирования, снижением производительности.Ув личение компонентов до количеств, больших указанного верхнего предела сопровождается ухудшением гигиенических характеристик проволоки, увеличением разбрызгивания, снижением пластических характеристик металла швов. „ . В табл. ч приведены механические свойства металла швов, выполненных различными сварочными материалами, В табл. 5 приведено содержание газов в наплавленном металле. Таблица Л Содержание матеСоставриалов, вес. ОптиПредельмальное ное Рутиловый концентi l35,2-53,0 рат Магнезит обожженг.,92,i{-7.50 ный 5.23.0-7.50 Электрокорунд Кремнефтористый 2,it1.8-3.0 натрий 20,217.6-22.8 Ферромарганец 2,61.8-3.50 Ферросилиций 20.6 37.2-2.7 Железный порошок Таблица Содержание материаСоставлов, вес. % Оптима-IПредельльное I ное Рутиловый концент38.5 30,0-,О рат Магнезит обожжен2.0-10.0 ный Электрокорунд 2.5-7.5 Кремнефтористый 1,5-5.0 натрий Ферромарганец 17.5-22,5 2,0-6.0 Ферросилиций Железный поро23.3 t.5-2.0 шок Таблица 3 Состав Содержание материалов. вес.% ;:- Опти- I Предель A{lEJyo L „ нее Рутиловый кон33.2 .5 центрат Магнезит обож5.6 1.3-10.0 женный .1 1.6-6.7 Электрокорунд Кремнефтористый 2,1 1.0-3.3 натрий Ферромарганец 12.5 10.0-15.0 2.0 1.30-2,60 Ферросилиций 0.5 6ft.8-15.9 Железный порошок

Нижний предел содержаниё ком200 Фпонентов

Оптимальное содержание 1,6 200

Верхний

200 предел

Американская проволока(извест1,6 200 ная)

2 Гори- Нижний

СтЗсп зон- предел

20мм) таль- компо350

ное нентов

на

вертикаль- Оптимальной ное со2,2 350 плос- держание кости

Верхний предел

Нижний предел

Оптимальное со2,5 держание

Верхний предел содержания компонентов

11,5-12.5 5,2-5.8 3,2-, 2

29,5

ТТа

12,0

5,5

1,0-17,76,-11.7 5,7-8,5 2355,0 30.2 fsTST 9,07,1

J0,1-n.33,B-k,2 3,5-3,7 23 60, 22.5 10,7А,03,6

7,5-9,0 2,5-3,0 0,8-0,8 23 65,0 20,5 ,70,8

10,5-11,2 .5-5,3 2,0-3,5 27 53,2 28,5 ioTF 4,92,7

3,8-10,24,2-5,01.8-3,0 62.0 24,5 10,0 k,62,

12,1-12,44,5-4.83,0-4,2 50,2 29,5 12,2 4,73,6

13,5-14,1 6.5-7,1 3,5-4,5 3254,3 29,8 14.3 TTBМ

10,5-11,1 4,0-4,3 2,8-4.4 60,0 23,0 Го78ЦТ Т

(

10 Таблица 5