Патент на изобретение №2293007

(54) ЭЛЕКТРОДНОЕ ПОКРЫТИЕ

(57) Реферат:

Изобретение может быть использовано при изготовлении электродов для дуговой сварки. Электродное покрытие содержит, мас.%: железный порошок 16-19, ферромарганец 5-6, ферросилиций 6-7, ферромолибден 1-2, алюмомагний 1-2, кварцевый песок 1-2, рутил 6-7, полевой пшат 3-4, каолин 2-4, плавиковый шпат 10-12, органический пластификатор 1-2, мрамор остальное. Подбор компонентов электродного покрытия позволил повысить предел прочности наплавленного электродами металла до значения не менее 589 МПа и снизил до минус 60°С минимальную температуру обеспечения ударной вязкости не менее 34 Дж/см². 2 табл.

Изобретение относится к материалам для дуговой сварки, а именно к электродным покрытиям, применяемым при изготовлении электродов для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Для этих групп сталей известны различные электродные покрытия, которые позволяют получить высокие механические свойства металла шва, но недостаточные для использования при сварке сталей классов К55-К60.

Известны электроды марки УОНИ – 13/55 с покрытием, содержащим, мас.%: мрамор 54, плавиковый шпат 15, ферромарганец 5, ферросилиций 5, кварцевый песок 9 и ферротитан 12 [RU, патент №2005032, МКИ⁷ В 23 К 35/365, 1991].

Наиболее близким к предлагаемому по составу является электродное покрытие [RU, патент №2219032, МКИ⁷ В 23 К 35/365, 2003], содержащее следующие компоненты, мас.%: плавиковый шпат 10-12, каолин 2-4, рутил 10-14, полевой шпат 6-9, ферромарганец 4-8, ферросилиций 9-12, пластификатор 1-2, мрамор остальное.

Электроды с таким составом покрытия обеспечивают хороший сварочный шов, но для наплавленного ими металла характерны низкий предел прочности до 510 МПа и минимальная температура обеспечения ударной вязкости не менее 34 Дж/см² – минус 50°С.

Технической задачей, стоящей перед изобретением, является повышение предела прочности наплавленного электродами металла до значения не менее 589 МПа и снижение до минус 60°С минимальной температуры обеспечения ударной вязкости не менее 34 Дж/см².

Поставленная задача решается тем, что в состав электродного покрытия, содержащий мрамор, плавиковый шпат, каолин, рутил, полевой шпат, ферромарганец, ферросилиций и пластификатор, дополнительно введены железный порошок, алюмомагний, ферромолибден, кварцевый песок при следующем содержании компонентов, мас.%: железный порошок 16-19, ферромарганец 5-6, ферросилиций 6-7, ферромолибден 1-2, алюмомагний 1-2, кварцевый песок 1-2, рутил 6-7, полевой шпат 3-4, каолин 2-4, плавиковый шпат 10-12, органический пластификатор 1-2, мрамор остальное.

При подборе состава электродного покрытия были изготовлены и испытаны электроды, указанные в табл.1.

Оптимальные параметры механической прочности металла шва и изготовления электродов (давление экструзии, прочность и эксцентричность обмазки) были достигнуты для электродов с покрытием варианта №3-5 (см. табл.1).

Механические свойства электродов приведены в табл.2.

Испытания сварочно-технологических свойств показали стабильное горение сварочной дуги и хорошее формирование шва при незначительном разбрызгивании наплавляемого металла. При изготовлении выход качественных электродов составил 93%.

Применение в составе покрытия ферромолибдена, алюмомагния и кварцевого песка позволило увеличить механические свойства наплавленного металла до необходимых параметров, при снижении расхода ферросилиция, а введение в покрытие железного порошка увеличить производительность наплавки.

Покрытия наносились на стержни из сварочной проволоки марки Св08АА диаметрами 3,0 и 4,0 мм методом опрессовки.

Испытания сварочно-технологических свойств электродов с предлагаемым покрытием и механических свойств металла шва подтвердили соответствие электродов типу Э60 по ГОСТ 9466-75.

Таблица 1 Составы электродных покрытий
Компоненты			Содержание, мас. %
			вариант
			1	2		3	4	5		6	7	8
Железный порошок			16	16		16	19	19		19	19	19
Ферромарганец			10	8		5	6	6		6	6	5
Ферросилиций			10	5		6	6	7		6	5	5
Ферромолибден			–	0		1	2	2		1	2	3
Алюмомагний			–	1		1	1	2		1	–	1
Кварцевый песок			4	3		1	2	2		3	3	2
Рутил			5	5		6	7	7		6	6	7
Полевой шпат			5	6		3	4	4		6	5	4
Каолин			3	3		2	3	4		3	3	3
Плавиковый шпат			12	12		10	12	12		12	12	12
Органический пластификатор			1	1		1	1	2		1	1	1
Мрамор			34	40		48	37	33		36	38	38
Таблица 2 Механические свойства металла шва
Вариант	Временное сопротивление, В, МПа	Предел текучести, Т МПа			Относительное удлинение, , %				Ударная вязкость KCV, >34 Дж/см2, при t°C
Норма	>589	>530			>20				-60
1	534	401			33				-40
2	550	430			38				-40
3	560	470			35				-60
4	605	545			28				-60
5	630	550			25				-60
6	573	500			25				-60
7	510	410			38				-40
8	670	575			25				-50

Формула изобретения

Электродное покрытие для дуговой сварки, содержащее мрамор, плавиковый шпат, каолин, рутил, полевой шпат, ферромарганец, ферросилиций и пластификатор, отличающееся тем, что в него дополнительно введены железный порошок, алюмомагний, ферромолибден, кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%: