Патент на изобретение №2155656
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СОСТАВ ПОКРЫТИЯ ЭЛЕКТРОДОВ
(57) Реферат: Изобретение относится к сварке, а именно к составу покрытия электродов, предназначенных для сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых низколегированных сталей. Покрытие содержит мрамор, плавиковый шпат, кварцевый песок, ферротитан, карбоксилметилцеллюлозу, слюду мусковит, железный порошок. Использование в качестве легирующего компонента одного ферротитана гарантирует содержание марганца в наплавленном металле в пределах 0,35-0,45. Соблюдение определенного соотношения количества плавикового шпата и мрамора позволяет увеличить рафинирующую способность образующегося шлака и уменьшить его окислительный потенциал. Состав покрытия обеспечивает получение высоких пластично-вязких свойств металла шва. 1 табл. Изобретение относится к области сварки, в частности к сварочным материалам, преимущественно для сварки ответственных металлоконструкций, изделий, сооружений и трубопроводов из низкоуглеродистых и низколегированных сталей. Широко известны электроды марки УОНИ-13/45, находящие применение в различных отраслях промышленности /1/. Недостатком электродов является низкая технологичность в изготовлении, характеризующаяся низкой пластичностью массы, затрудняющей получение стабильной центричности электродов. Кроме того, получение предела прочности металла шва в диапазоне 420-460 МПа достигается в весьма узком диапазоне содержания легирующих компонентов данного покрытия – марганца и кремния. Этим и объясняется невысокая стабильность требуемых высоких пластично-вязких свойств наплавленного металла. Наиболее близким аналогом заявленному решению можно считать состав электродного покрытия для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей по патенту Российской Федерации N 2005032, B 23 K 35/365, /2/, включающий, мас. %: мрамор 48-50, плавиковый шпат 8-16, поташ 0,5-1,5, тальк 1-3, ферротитан 8-11, алюмосиликат 7-10, органический пластификатор 1,5-2,5, силикомарганец 4-8, порошок стали 8-12. Недостатком данного покрытия является нестабильность пластических свойств наплавленного металла, в частности при пониженных температурах. Задачей изобретения является повышение стабильности пластично-вязких характеристик наплавленного металла – относительного удлинения, ударной вязкости, особенно при отрицательных температурах, а также улучшение технологичности изготовления электродов. Поставленная задача решается тем, что в состав дополнительно вводится кварцевый песок, слюда мусковит, в качестве органического пластификатора используется карбоксилметилцеллюлоза, а также регламентируется соотношение шлакообразующих компонентов плавикового шпата и мрамора, которое составляет 0,35 – 0,45, при следующем соотношении ингредиентов состава, мас.%: мрамор 43 – 51, плавиковый шпат 18-23, кварцевый песок 7-11, ферротитан 12-17, карбоксилметилцеллюлоза 0,5-1,0, слюда мусковит 2,5-5,0, железный порошок 3-10. Суммарное количество плавикового шпата и мрамора зависит от количества железного порошка, вводимого в покрытие, определяемого в свою очередь диаметром электрода. Введение слюды в покрытие увеличивает пластичность обмазочной массы при использовании меньшего количества жидкого стекла и повышает стабильность получения центричного покрытия. Введение железного порошка приводит к повышению стабильности горения дуги и уменьшению опасности образования шлаковых включений из-за чрезмерного количества шлака в зоне сварки. Принятая система легирования одним ферротитаном, представляющим собой комплексный ферросплав системы Ti-Si-Al, гарантирует содержание марганца в наплавленном металле в пределах 0,35 – 0,45, определяемом только содержанием его в проволоке стержня электрода. Это и обеспечивает получение предела прочности в диапазоне 420 – 460 МПа при высоких пластично-вязких характеристиках металла шва. Здесь большую роль играет соотношение количества плавикового шпата и мрамора, соблюдение которого позволяет увеличить рафинирующую способность образующегося шлака и уменьшить его окислительный потенциал. В результате отсутствия в покрытии ферромарганца и ферросилиция не только улучшаются санитарно-гигиенические характеристики электродов при их использовании, но и уменьшается активность обмазки в ее реакции со стеклом при изготовлении электродов, что приводит к улучшению пластичности обмазочной массы и стабильности по концентричности электродов. Уменьшение окислительного потенциала покрытия в сочетании с высоким раскислительным потенциалом системы Ti-Si-Al обеспечивает достаточно высокий и стабильный переход марганца из проволоки, а также высокую рафинирующую способность образовавшегося шлака, обогащенного плавиковым шпатом, что позволяет получить высокие пластично-вязкие свойства металла шва. В лабораторных и опытно-заводских условиях были изготовлены партии электродов  3 мм с различными составами покрытия, приведенными в таблице 1.
Результаты испытаний пластических свойств электродов опытных партий приведены ниже.
Ударная вязкость при комнатной температуре и при -30oC для первого состава составляет 180 и 40 кДж/см2 соответственно, а для второго состава – 190 и 45 кДж/см2 соответственно.
Относительное удлинение для первого состава составляет 26%, а для второго состава – 28%.
Формула изобретения
Мрамор – 43 – 51 Плавиковый шпат – 18 – 23 Кварцевый песок – 7 – 11 Ферротитан – 12 – 17 Карбоксилметилцеллюлоза – 0,5 – 1,0 Слюда мусковит – 2,5 – 5,0 Железный порошок – 3 – 10 при этом отношение содержаний плавикового шпата и мрамора составляет 0,35 – 0,45. РИСУНКИ
MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 21.08.2001
Номер и год публикации бюллетеня: 12-2003
Извещение опубликовано: 27.04.2003
|
||||||||||||||||||||||||||
