Состав электродного покрытия для сварки низкоуглеродистых сталей. Электроды для сварки низкоуглеродистых сталей


Сварка низкоуглеродистых сталей: технология

Стали с низким содержанием углерода относятся к хорошо свариваемым. Однако сварка низкоуглеродистых сталей должна соответствовать ряду требований. Соединение должно быть равнопрочным основному металлу, а дефекты шва должны полностью отсутствовать. Для достижения этой цели применяются различные технологические ухищрения.

Сварка

Перед тем как приступить непосредственно к сварке деталей необходимо стальной щеткой зачистить поверхность кромок.

Подготовка деталей

При сварке низколегированных малоуглеродистых сталей сформировать качественный сварной шов можно несколькими способами. Чаще всего применяются следующие методы:

  • газовая сварка;
  • РДС электродами с любым покрытием;
  • сварка в среде углекислого газа плавящимся электродом;
  • АСФ;
  • сварка порошковой проволокой.

Независимо от способа, соединяемые части должны быть установлены специальное сборочное оборудование для надежной фиксации. При использовании дуговых способов свариваемые изделия можно предварительно прихватить покрытым электродом или полуавтоматическим способом в среде защитного углекислого газа. Длина прихваток выбирается исходя из толщины металла. Площадь сечения прихваток должна составлять около трети площади сечения шва, но не должна превышать 30 мм2.

Схема аргонной сварки фольфрамовыми электродами

Схема аргонной сварки фольфрамовыми электродами.

Качество прихваток в данном случае играет большую роль, поэтому перед выполнением процедуры их необходимо проверить на наличие дефектов. Если в прихватке обнаруживается трещина, ее необходимо удалить и нанести заново. Для выполнения электрошлаковой сварки деталей между ними следует расположить зазор с расширением к концу шва. Детали фиксируются скобами, которые удаляются по мере формирования валика. Перед АСФ по концам шва необходимо расположить выводные рамки для того, чтобы избежать недостаточного провара вначале и обеспечить вывод кратера в конце шва.

Газовая, ручная дуговая и полуавтоматическая сварка обычно выполняется на весу. При АСФ отсутствие дефектов шва обеспечивается правильным выбором режима сварки. Также свариваемые кромки нужно очистить от разного рода загрязнений.

При дуговой сварке ответственных конструкций следует накладывать швы с 2 сторон. При большой толщине металла желательно накладывать несколько швов. Таким образом можно достичь оптимального состава металла шва. Если в сварочном соединении появились какие-либо дефекты, металл на этом участке следует удалить, очистить и подварить.

Вернуться к оглавлению

РДС покрытыми электродами

РДС низкоуглеродистых сталей выполняется электродами групп Э38, Э42 и Э46 с любым покрытием. Диаметр электрода и параметры сварки подбираются исходя из толщины свариваемых фрагментов. Оптимальными марками электродов являются УОНИ-13/45, СМ-5, МР-3 (для ответственных конструкций), АНО-1, АНО-2 и др.

Схема покрытого электрода

Схема покрытого электрода.

При РДС наименьшие напряжения и деформации получаются в нижнем пространственном положении. Поэтому все угловые и тавровые соединения лучше приводить в нижнее положение с помощью сборочных приспособлений.

Сварка газом — далеко не лучший способ соединения низкоуглеродистых сталей, но вполне может применяться. Процесс соединения осуществляется нормальным пламенем без использования флюсов присадочными проволоками СВ-08 с пониженным содержанием углерода во избежание окисления зоны сварки. Варить можно правым и левым способами. В первом случае мощность пламени должна составлять 120-150 л/мм, во втором — 100-130 л/мм. При газовой сварке невозможно достичь оптимальных механических свойств сварного шва, но их можно улучшить посредством нормализации, отжига или горячей проковки.

Вернуться к оглавлению

Полуавтоматическая и автоматическая сварка

Технология сварки низколегированных сталей полуавтоматом не позволяет получить шов, механические характеристики которого соответствуют параметрам основного металла. Это обусловлено тем, что процесс происходит без присадочного прутка, поэтому содержание марганца и силиция в металле шва очень незначительное. Для ответственных деталей лучше применять чистый аргон или гелий, в других случаях используется углекислый газ.

Полуавтоматический и автоматический способы сварки низкоуглеродистых сталей ведется в нижнем пространственном положении сварочными проволоками Св-08Г2С или Св-08ГС. Для многослойных швов ответственных конструкций используется проволока 12ГС. Если конструкция будет работать в условия коррозионного изнашивания, следует использовать проволоку Св-08ХГ2С. Хром, содержащийся в ней, придает металлу шва коррозионную стойкость, препятствуя интенсивному изнашиванию детали в воде.

При сварке в среде углекислого газа необходимо обеспечить высокое его качество. Если CO2 будет перенасыщен водородом или азотом, это неизбежно приведет к образованию пор. Большое значение имеет напряжение на дуге, поскольку повышенная температура сварочной ванны может привести к выгоранию легирующих элементов и ухудшению прочностных свойств соединения. В связи с этим следует правильно выбирать режим сварки. Рекомендуется придерживаться значений, указанных в таблице.

Вернуться к оглавлению

Сварка порошковой проволокой

Этот способ считается одним из самых оптимальных для низкоуглеродистых сталей. Рекомендуемые марки проволоки и режимы сварки можно посмотреть в таблице.

При сварке ответственных деталей и агрегатов оптимальными проволоками станут ПП-АН4 и ПП-2ДСК.

Их использование позволяет достичь максимальной прочности и ударной вязкости сварного соединения.

expertsvarki.ru

Сварка низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Стали этих групп относятся к хорошо сваривающимся практически всеми видами сварки, сталям. Основные требования при их сварке — обеспечение равнопрочности сварного соединения основному металлу, отсутствие дефектов, требуемая форма сварного; шва, производительность и экономичность. При сварке плавлением эти требования обеспечиваются выбором и применением типовых сварочных материалов, режимов и технологии выполнения сварки.

Для изготовления сварных конструкций из этой группы в первую очередь применяют низкоуглеродистые стали с содержанием углерода до 0,25%. Низкоуглеродистые стали обыкновенного качества в зависимости от назначения подразделяют на три группы: А, Б, В. Для ответственных сварных конструкций в основном используют, стали группы В с гарантируемыми химическим составом и механическими свойствами. Выпускаются низкоуглеродистые качественные стали с нормальным (10,15,20 и др.) и повышенным (15Г, 20Г) содержанием марганца.

Эти стали хорошо свариваются всеми способами дуговой сварки. Однако они обладают невысокими механическими характеристиками и их применение связано с увеличением металлоемкости и массы конструкций. Уменьшить удельный расход стали можно, повышая прочностные характеристики. С этой целью в сталь вводят легирующие элементы, которые, образуя твердые растворы и химические соединения, повышают ее свойства. Это позволяет снизить массу изготовляемых конструкций. Сейчас все шире применяют низкоуглеродистые низколегированные стали с содержанием легирующих элементов до 2,5%. Основными легирующими элементами являются марганец, кремнии, хром и никель. Для повышения коррозионной стойкости стали вводят медь (0,3-0,4%). Такие стали обладают хорошей свариваемостью. Предусмотрен выпуск 28 марок низколегированных сталей, применяемых для сварных конструкций.

К группе низколегированных сталей относятся теплоустойчивые стали перлитного класса, используемые в энергетическом машиностроении (12МХ, 12X1МФ, 20ХМФЛ и др.), в которых содержание легирующих компонентов допускается до 4%. Для повышения жаропрочности при температурах 450-585°С их легируют молибденом и вольфрамом. Однако низколегированные стали более чувствительны к тепловому воздействию, чем низкоуглеродистые, особенно при сварке на форсированных режимах металла большой толщины. В зоне термического влияния более заметны явления перегрева, рост зерна и возможно образование закалочных структур, что будет служить причиной образования холодных трещин. Поэтому при сварке низколегированных сталей к параметрам режима сварки предъявляются более жесткие требования, чем при сварке нелегированных низкоуглеродистых сталей. Сварка ограничивается узкими пределами изменения параметров режима, чтобы одновременно обеспечить минимальное возникновение закалочных структур и уменьшить перегрев.

Ручную дуговую сварку покрытыми электродами низкоуглеродистых сталей выполняют электродами типа Э38, Э42, Э46 со всеми типами покрытий (кислыми, рутиловыми, целлюлозными и основными) марок МР-3, СМ-5, АНО-2, ОЗС-3, УОНИ-13/45 и др.

Низколегированные низкоуглеродистые стали сваривают электродами типов Э42, Э50 с основным покрытием марок УОНИ-13/45, СМ-11, УОНИ-13/55 и др. Для сварки под флюсом в основном применяют марганцевые высококремнистые флюсы (ОСЦ-45, АН-348) и низкоуглеродистые сварочные проволоки Св-08, Св-08А, Св-08ГА (для низкоуглеродистых) и Св-08ГА, Св-10Г2, Св-08ХН, Св-08ХМФА и др. (для низколегированных сталей). При сварке в защитных газах используют углекислый газ, а также смеси углекислого газа с аргоном и кислородом, в качестве сварочных проволок в этом случае применяют проволоки марок Св-08ГС, Св-08Г2С и др., для повышения коррозионной стойкости используют проволоку марки Св-08ХГ2С. Теплоустойчивые стали чувствительны к термическому циклу при сварке, следствием которого являются появление холодных трещин, процессы старения, разупрочнения, охрупчивания и опасность трещин при эксплуатации. Основными мерами борьбы с этими процессами являются применение основного металла с минимальным содержанием примесей и пониженным содержанием углерода, сварка с предварительным подогревом для сталей 12ХМ, 15ХМ (200-250°С), для сталей 20ХМФ, 15Х1М1Ф (350-450°С), выбор оптимального режима сварки, термообработка после сварки. Сварку производят ручной дуговой покрытыми электродами с фтористокальциевым покрытием типа Э-МХ, Э-ХМФ на постоянном токе обратной полярности. Применяют также сварку в углекислом газе и под флюсом с использованием сварочных проволок, легированных элементами, входящими в состав свариваемых сталей.

penzaelektrod.ru

Электрод для сварки низкоуглеродистых сталей

 

Использование: изобретение относится к электродным материалам для ручной дуговой сварки. Электрод состоит из стального стержня с содержанием углерода до 0,1% и покрытия. Покрытие содержит следующие компоненты, в следующем соотношении, мас.%: титановый концентрат 15 - 20; марганцевая руда 30 - 50; кварцевый песок 7 - 10; ферротитан (33% Ti) 12 - 15; каолин 5 - 25; древесная мука; 2-3; углерод 1 - 3; жидкое стекло 20 - 25% к массе сухой шихты. При этом коэффициент массы покрытия составляет 38 - 42%. Оптимальная концентрация углерода в покрытии выбирается по соотношению: Cпокр = 2 + (0,08 - Cст)

10, где Cпокр - концентрация углерода в покрытии, %: Cст - концентрация углерода в стержне, %. Изобретение позволяет улучшить экологические характеристики за счет снижения выделений оксидов марганца в сварочные аэрозоли при сохранении высоких сварочно-технологических и механических характеристик. 3 табл.

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к электродам для ручной дуговой сварки низкоуглеродистых сталей.

Известен электрод для сварки низкоуглеродистых сталей [1] покрытие которого содержит, мас. Оксид титана 35 55 Карбонат металла 5 20 Ферромарганец 10 15 Целлюлоза 1 3 Концентрат флогопитовый 8 35 при этом концентрат флогопитовый содержит, мас. Оксид кремния 37 42 Оксид алюминия 18,5 24 Оксиды металлов 11А группы 6 12 Оксиды щелочных металлов 6 12 Железо 5,5 7 Известный электрод позволяет получить хорошие технологические свойства при сварке в различных пространственных положениях. Однако при сварке этим электродом выделяется большое количество токсичных оксидов марганца, отрицательно влияющих на здоровье сварщика и загрязняющих окружающую среду. Кроме того, применение дорогостоящего и дефицитного ферромарганца повышает стоимость электрода. Наиболее близким по назначению и составу является электрод [2] состоящий из стального стержня и покрытия, содержащего, мас. Титановый концентрат 37 Марганцевая руда 21 Полевой шпат 13 Ферромарганец 20 Крахмал 9 Известный электрод, как и предыдущий, имеет хорошие сварочно-технологические свойства, однако в составе сварочных аэрозолей содержится значительное количество высокотоксичных оксидов марганца, поскольку практически весь марганец, содержащийся в составе покрытия, не попадает в наплавленный металл, а выгорая, переходит в шлак и сварочные аэрозоли. Целью изобретения является снижение выделений оксидов марганца в сварочные аэрозоли путем исключения металлического марганца из покрытия при обеспечении оптимальной его концентрации в металле шва из марганцевой руды и стального стержня электрода. Указанная цель достигается тем, что электрод для сварки низкоуглеродистых сталей, содержащий стальной стержень и покрытие, включающее титановый концентрат, марганцевую руду, двуокись кремния, содержащий компонент, ферросплав, органический пластификатор, жидкое стекло, согласно изобретению в качестве ферросплава содержит ферротитан и дополнительно каолин и углерод при следующем соотношении компонентов, мас. Титановый концентрат 15 20 Марганцевая руда 30 50 Кварцевый песок 7 10 Ферротитан 12 15 Каолин 5 25 Древесная мука 2 3 Углерод 1 3 Жидкое стекло 20 25% к массе сухой смеси, а коэффициент массы покрытия составляет 38 42% Известно, что металлический марганец из покрытия электрода при сварке имеет склонность к избирательному испарению, и, чем больше удельная поверхность компонентов, содержащих марганец, тем более полно идет испарения. При введении в состав покрытия прототипа до 20% молотого 85% ферромарганца наблюдается интенсивное испарение марганца и выделение мелкодисперсных оксидов в сварочные аэрозоли. При этом в расплавленный металл вводится до 5% марганца, в то время как в наплавленном металле его концентрация составляет 0,4 0,6% то есть на уровне концентрации марганца в стальном стержне, а весь марганец, введенный в электродное покрытие, практически не попадет в наплавленный металл. В производстве сварочных электродов давно возникла проблема уменьшения количества токсичных оксидов марганца в аэрозолях. Некоторые марки электродов по этой причине были сняты с производства, в том числе ЦМ-7 и ОММ-5. Одним из путей решения поставленной задачи является исключение из состава покрытия металлического марганца в виде ферромарганца, замена его на ферротитан в сочетании с большим содержанием марганцевой руды (до 50%), которые предлагаются в данном изобретении. Известна замена ферромарганца на марганец-титановый сплав и частично на марганцовистый шлак с достижением той же цели, то есть снижение концентрации оксидов марганца в сварочных аэрозолях. При этом в сплаве остается 30 35% металлического марганца, что решает поставленную задачу лишь частично. В предлагаемом изобретении металлический марганец из покрытия исключен полностью, при этом раскисление металла шва обеспечивается низкотемпературным раскислением ферротитаном, а также высокотемпературным раскислителем - углеродом. Наличие свободного углерода позволяет снизить окислительный потенциал газовой фазы дуги и, тем самым, уменьшить окисление марганца из стального стержня. Углерод в покрытие может вводиться в виде графита, кокса либо каменного угля, причем чем больше углерода содержит стальной стержень, тем меньше количество углерода должно содержать покрытие. Учитывая, что ГОСТом 2246-80 в проволоках марок Св-08, Св-08А содержание углерода ограничено 0,1% то количество углерода в покрытии должно задаваться по определенной закономерности. Экспериментально установлено, что уменьшение ( увеличение), концентрации углерода в проволоке на 0,01% от оптимальной 0,08% требует увеличения (уменьшения) концентрации углерода в покрытии на 0,1% В связи с этим, оптимальная концентрация углерода в покрытии может быть вычислена по формуле, Cпокр 2 + (0,08 Cст)
10, где Cпокр - концентрация углерода в покрытии, Cст концентрация углерода в стержне, Наличие достаточного количества оксидов марганца в шлаке из марганцевой руды позволяет повысить концентрацию марганца в металле шва за счет обменных реакций на границе металл-шлак. Таким образом, предложен принципиально новый электрод, который позволяет снизить концентрацию токсичных оксидов марганца в аэрозолях без снижения концентрации марганца в наплавленном металле, а следовательно, без снижения прочностных характеристик. Предложенная шлаковая система покрытия на основе MnO-SiO2-TiO2-Al2O3 позволяет получить требуемые сварочно-технологические и прочностные характеристики электрода, обеспечивает высокую стабильность горения дуги, хорошее формирование шва, легкую отделимость шлаковой корки при снижении стоимости покрытия. Известно введение в покрытие углерода в виде графита, с целью повышения качества сварных швов при сварке по незачищенным поверхностям за счет повышения их плотности в результате оттеснения паров минеральных масел газовой струей, мощность которой увеличивается за счет газового дутья при окислении свободного углерода в газовой фазе дуги. Как видно, углерод в этом случае играет иную роль нейтрализатора-поглотителя кислорода, количество которого увеличивается за счет повышения концентрации окислителя, введенного с марганцевой рудой при повышении ее концентрации с 21% (прототип) до 30 50% На основании вышеизложенного анализа можно сделать вывод, что предлагаемое техническое решение для специалиста не следует явным образом из уровня техники, а следовательно, соответствует изобретательскому уровняю. Введение в состав покрытия менее 30% марганцевой руды не позволяет получить концентрацию марганца в направленном металле более 0,3% поскольку концентрация оксидов марганца в шлаке недостаточна, то марганец из расплавленного металла, привнесенного электродным стержнем (0,4%) окисляется и переходит в шлак. Концентрация марганцевой руды свыше 50% нецелесообразна вследствие ухудшения сварочно-технологических характеристик. Введение в покрытие менее 1% углерода приводит к значительному снижению концентрации марганца в металле шва, а значит и снижение его прочностных характеристик. При содержании в покрытии более 3% углерода наблюдается его растворение в металле шва, что приводит к снижению пластичности из-за образования закалочных структур. Введение в покрытие менее 12% ферротитана, содержащего 33% титана, не позволяет достичь ненадежного раскисления металла шва, что проявляется в снижении концентрации марганца в направленном металле и ухудшении отделимости шлаковой корки. Введение ферротитана свыше 15% нецелесообразно по экономическим соображениям. Кварцевый песок и каолин как компоненты, содержащие двуокись кремния, вводятся для получения необходимой основности покрытия, причем, чем больше концентрация марганцевой руды, тем больше и их содержание. Для подтверждения сказанного были изготовлены три опытные партии электродов диаметром 4 мм по 50 электродов в партии. Состав покрытия этих электродов приведен в табл. 1. В качестве связующего использовалось калиево-натровое жидкое стекло плотностью 1,4 и модулем 2,85. Оценка сварочно-технологических характеристик показала, что электроды обеспечивают легкое возбуждение дуги, хорошее формирование металла шва, легкую отделимость шлаковой корки, возможность сварки во всех пространственных положениях, т. е. ничем не уступают прототипу и находятся на уровне общеизвестных электродов с рутиловым покрытием марок МР-3, ОЗС-4. Химический состав наплавленного металла приведен в табл. 2. Можно отметить, что концентрация марганца в направленном металле во всех случаях не ниже 0,35% Механические испытания образцов наплавленного металла показали, что для всех вариантов опытных составов покрытия предел прочности был не менее 470 МПа, относительное удлинение не менее 25% ударная вязкость превышает 150 Дж/см2, т.е. превосходят показатели электродов типа Э46 по ГОСТ 9467 - 75. Валовые выделения сварочных аэрозолей опытных электродов и концентрация оксидов марганца в аэрозолях приведены в табл. 3. Для сравнения валовые выделения аэрозолей при использовании электродов ОММ-5 (прототип) составляет 9 10 г/кг, при этом в аэрозолях этих электродов содержание оксидов марганца равняется 1,46 1,7 г/кг, что соответствует 14 - 19% Таким образом, при сохранении всех положительных свойств прототипа и известных рутиловых электродов удалось снизить валовые выделения аэрозолей в 1,5 2,0 раза, обеспечив в 1,3 2,0 раза меньшую концентрацию токсичных оксидов марганца в аэрозолях. При этом стоимость компонентов покрытия снижается в 1,7 2,0 раза, обеспечивая снижение стоимости электродов на 10 - 12%

Формула изобретения

Электрод для сварки низкоуглеродистых сталей, содержащий стальной стержень и покрытие, включающее титановый концентрат, марганцевую руду, компонент, содержащий двуокись кремния, ферросплав, органический пластификатор, жидкое стекло, отличающийся тем, что двуокись кремния введена в покрытие в виде кварцевого песка, в качестве ферросплава электрод содержит ферротитан, органический пластификатор введен в виде древесной муки, а также дополнительно покрытие содержит каолин и углерод при следующем соотношении компонентов, мас. Титановый концентрат 15 20 Марганцевая руда 30 50 Кварцевый песок 7 10 Ферротитан 12 15 Каолин 5 25 Древесная мука 2 3 Углерод 1 3 жидкое стекло 20 25% к массе сухой шихты, при этом коэффициент массы покрытия составляет 38 42% а оптимальная концентрация углерода в покрытии определяется соотношением Cпокр 2 + (0,08 Cст) 10, где Cпокр концентрация углерода в покрытии, Cст концентрация углерода в стержне,

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Электроды для сварки низкоуглеродистых сталей

МегаПредмет 

Обратная связь

ПОЗНАВАТЕЛЬНОЕ

Сила воли ведет к действию, а позитивные действия формируют позитивное отношение

Как определить диапазон голоса - ваш вокал

Как цель узнает о ваших желаниях прежде, чем вы начнете действовать. Как компании прогнозируют привычки и манипулируют ими

Целительная привычка

Как самому избавиться от обидчивости

Противоречивые взгляды на качества, присущие мужчинам

Тренинг уверенности в себе

Вкуснейший "Салат из свеклы с чесноком"

Натюрморт и его изобразительные возможности

Применение, как принимать мумие? Мумие для волос, лица, при переломах, при кровотечении и т.д.

Как научиться брать на себя ответственность

Зачем нужны границы в отношениях с детьми?

Световозвращающие элементы на детской одежде

Как победить свой возраст? Восемь уникальных способов, которые помогут достичь долголетия

Как слышать голос Бога

Классификация ожирения по ИМТ (ВОЗ)

Глава 3. Завет мужчины с женщиной

Оси и плоскости тела человека

Оси и плоскости тела человека - Тело человека состоит из определенных топографических частей и участков, в которых расположены органы, мышцы, сосуды, нервы и т.д.

Отёска стен и прирубка косяков Отёска стен и прирубка косяков - Когда на доме не достаёт окон и дверей, красивое высокое крыльцо ещё только в воображении, приходится подниматься с улицы в дом по трапу.

Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) Дифференциальные уравнения второго порядка (модель рынка с прогнозируемыми ценами) - В простых моделях рынка спрос и предложение обычно полагают зависящими только от текущей цены на товар.

74. Электродная проволока:

а) обеспечивает стабильное горение сварочной дуги

б) обеспечивает хорошее формирование сварочного шва

в) выполняет роль присадочного материала

75. Покрытие электрода служит для:

а) обеспечения стабильного горения сварочной дуги

б) получения металла заданного химического состава

в) получения неразъемного сварного соединения

76. Основное покрытие обозначается буквой:

а) А б) Р в) Б

77. К каким типам электродов предъявляются повышенные требования по пластичности и ударной вязкости?

а) Э-50А б) Э-46 в) Э42А

78. Для сварки на переменном токе используют электроды:

а) АНО-4 б) МР-3 в) УОНИИ-13/55

79. Какие марки электродов не требуют тщательной подготовки кромок под сварку?

а) УОНИИ-13/45 б) АНО-9 в) ЦУ-7

80. Электроды какой марки менее чувствительны к увлажнению покрытия электрода?

а) АНО-4 б) МР-3 в) УОНИИ -13/45

81. Какие электроды рассчитаны на сварку предельно короткой дугой?

а) УОНИИ -13/45 б) УОНИИ-13/55 в) ЦУ-7

Слесарный инструмент

82. Металлическая щетка предназначена:

а) для отбивания брызг застывшего металла

б) для подготовки кромок под сварку

в) для зачистки сварных швов

83. Для определения величины зазора между деталями вы воспользуетесь:

а) рулеткой б) угольником в) набором щупов

84. Для маркировки выполненного сварного шва вы воспользуетесь:

а) личным клеймом сварщика

б) зубилом

в) мелом

Источники питания сварочной дуги

85. Для заземления деталей необходимо:

а) приварить конец кабеля к детали

б) прикрепить конец кабеля к детали струбциной

в) прижать коней кабеля грузом к детали

86. Какую внешнюю вольт-амперную характеристику (ВАХ) может иметь источник питания для ручной дуговой сварки?

а) падающую б) жесткую в) возрастающую

87. В соответствии с нормами безопасности труда, напряжение холостого хода не должно превышать:

а) 40-70 В б) 80-90 В в) 127 В

88. Как осуществляется грубое регулирование силы тока в сварочном трансформаторе?

а) путем изменения расстояния между обмотками

б) посредством изменения соединений между катушками обмоток

в) не регулируется

89. Как осуществляется плавное регулирование силы тока в сварочном трансформаторе?

а) путем изменения расстояния между обмотками

б) посредством изменения соединений между катушками обмоток

в) не регулируется

90. Как осуществляется грубое регулирование силы тока в сварочном выпрямителе?

а) путем изменения расстояния между обмотками

б) посредством изменения соединений между катушками обмоток

в) не регулируется

91. Как осуществляется плавное регулирование силы тока в сварочном выпрямителе?

а) путем изменения расстояния между обмотками

б) посредством изменения соединений между катушками обмоток

в) не регулируется

92. Выпрямители имеют маркировку:

а) ВД б) ТД в) ТС

Оборудование и оснастка

93. Сварочный выпрямитель относится:

а) к оборудованию для сварки

б) к сварочной оснастке

в) к приспособлениям для сварки

94. Для какого вида сварки используются сварочные трансформаторы?

а) сварка постоянным током на прямой полярности

б) сварка переменным током

в) сварка постоянным током на обратной полярности

95. Для какого вида сварки используются сварочные выпрямители?

а) сварка постоянным током на прямой полярности

б) сварка переменным током

в) сварка постоянным током на обратной полярности

96. Какие держатели электродов получили наибольшее распространение?

а) вилочные б) безогарковые в) пружинные

97. Для чего используется обратный провод?

а) для соединения электрода с источником питания

б) для соединения изделия с источником питания

в) для соединения электрода и изделия с источником питания

98. Обратный провод, соединяющий свариваемое изделие с источником питания, обычно изготавливается из провода марки:

а) ПРГ б) ПРГД в) АПРГДО

Шлифмашины

99.Шлифовальные машины предназначены:

а) для подготовки кромок под сварку

б) для зачистки сварных швов

в) для вышлифовки дефектов в сварных соединениях

100. В качестве инструмента, устанавливаемого на шлифовальную машину, используют:

а) вращающиеся щетки

б) абразивные круги

в) абразивные головки

101. При работе с шлифовальной машиной запрещается:

а) следить за состоянием крепежных деталей машины

б) переходить с одного рабочего места на другое с работающей машиной

в) работать спаренными кругами

megapredmet.ru

Электрод для сварки низкоуглеродистых сталей

 

Изобретение относится к сварочным материалам, а именно к электродам для ручной дуговой сварки низкоуглеродистых сталей, и может быть использовано для сварки металлоконструкций из низкоуглеродистых сталей с пределом прочности до 450 МПа. Электрод состоит из стального стержня и покрытия, содержащего, мас.%: концентрат ильменитовый 44-53%, мрамор 6-8%, полевой шпат 10-12%, силикомарганец 10-14%, железный порошок 1-10%, целлюлоза 1-2%, тальк 10-12%, ферротитан 2-5%, а также силикат калиево-натриевый в качестве связующего в количестве 22-28% от массы сухой смеси. Содержание концентрата ильменитового и железного порошка в сумме составляет не менее 54%, а ферротитана и силикомарганца в сумме не менее 15%. Техническим результатом изобретения является повышение сварочно-технологических свойств электродов, повышение хладостойкости наплавленного металла и стабильности горения дуги. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к сварочным материалам, а именно к электродам для ручной дуговой сварки низкоуглеродистых сталей, и может быть использовано для сварки металлоконструкций из низкоуглеродистых сталей с пределом прочности до 450 МПа.

Известен электрод для сварки низкоуглеродистых сталей, состоящий из металлического стержня и покрытия, содержащего концентрат ильменитовый, мрамор, полевой шпат, слюду, каолин, целлюлозу, ферромарганец и феррокремний (заявка на изобретение RU N 96-106455, В 23 К 35/365, бюл. N 20, 1998). Однако данный электрод имеет ряд значительных недостатков - в процессе сварки образуются вредные аэрозоли с большим содержанием паров марганца. За счет кристаллизационной влаги, содержащейся в каолине, повышается содержание водорода в металле шва, что снижает уровень хладостойкости наплавленного металла. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является электрод для сварки низкоуглеродистых сталей, состоящий из металлического стержня и покрытия, содержащего концентрат ильменитовый, мрамор, полевой шпат, силикомарганец, слюду, каолин, желейный порошок и целлюлозу (заявка на изобретение RU N 96-107317, В 23 К 35/365, бюл. N 20, 1998). Однако в процессе сварки в нем также повышается содержание водорода в металле шва за счет кристаллизационной влаги, содержащейся в каолине, в результате чего снижается уровень хладостойкости наплавленного металла. Кроме того, затруднено повторно-кратковременное зажигание дуги. Все вышеизложенные недостатки устраняются с помощью предлагаемого изобретения. Техническая задача, решаемая изобретением, - повышение сварочно-технологических свойств электродов, повышение хладостойкости наплавленного металла и стабильности горения дуги. Поставленная техническая задача решается за счет того, что электрод для сварки низкоуглеродистых сталей, состоящий из стального стержня и покрытия, содержащего концентрат ильменитовый, мрамор, полевой шпат, силикомарганец, железный порошок и целлюлозу, дополнительно содержит тальк и ферротитан при следующем соотношении компонентов, маc.%: Концентрат ильменитовый - 44-53 Мрамор - 6-8 Полевой шпат - 10-12 Силикомарганец - 10-14 Железный порошок - 1-10 Целлюлоза - 1-2 Тальк - 10-12 Ферротитан - 2-5 Силикат калиево-натриевый - 22-28 Кроме того, содержание концентрата ильменитового и железного порошка в сумме составляет не менее 54%, а содержание ферротитана и силикомарганца в сумме составляет не менее 15%. Вышеуказанный состав электродного покрытия улучшает сварочно-технологические свойства электродов, обеспечивает высокую стабильность горения дуги, особенно при сварке вертикальных швов, и повышает хладостойкость наплавленного металла. Кроме того, учитывая химический состав стержня и покрытия, удается получить шлаки, которые надежно защищают сварочную ванну и капли электродного металла от непосредственного контакта с окружающей средой, причем суммарное содержание концентрата ильменитового и железного порошка не менее 54%, ферротитана и силикомарганца не менее 15% и коэффициент покрытия 35-40% обеспечивают необходимый комплекс механических свойств для получения оптимального процесса раскисления и легирования металла, способствует обеспечению легкого повторного кратковременного зажигания дуги, увеличению плотности сварного шва и улучшению экологических характеристик окружающей среды. В качестве связующего введен силикат калиево-натриевый в количестве 22-28% к массе сухой смеси. Для экспериментальной проверки предлагаемого электрода было изготовлено 3 варианта состава покрытия, при следующем соотношении компонентов в покрытии: мас.% (см. Таблицу 1). В качестве стержня использована проволока СВ-08 или СВ-08А ГОСТ 2246-75. По обычной технологии методом опресовки покрытие было нанесено на стержни из проволоки диаметром 4 мм. При этом коэффициент массы покрытия составил 35-40%. В качестве связующего компонента использовано жидкое калиево-натриевое стекло модулем 2,85-3,05 и плотностью 1,44-1,46 г/см3. Сварка технологических образцов проводилась в нижнем, вертикальном и потолочном положениях при силе тока I=130-170 А; напряжении U=23-27 В. Наиболее стабильное горение дуги наблюдалось у образцов N 1. У всех образцов, сваренных в нижнем положении, наблюдалось хорошее формирование шва. При сварке в вертикальном и потолочном положениях лучшее формирование шва и легкое повторное зажигание дуги отмечалось у образцов N 2 и 3. На этапе выбора оптимального состава для тройных систем (двуокись титана - мрамор - силикат) склонность к хрупкому разрушению оценивалась по эмпирической зависимости между коэффициентом твердости металла шва и критической температуре хрупкости (Макаров Э.Л. Холодные трещины при сварке легированных сталей. - М.: Машиностроение, 1981; Хасуи А., Моригаки О. Наплавка и напыление. Пер. с японского В. Н. Попов под ред. В.С. Степина, Н. Г. Шестеркина. - М.: Машиностроение, 1985). Наилучший результат показали образцы пoд N 2. Экологические испытания были проведены в Испытательном Центре НИИ Медицины труда РАМН (г. Москва). Испытания показали, что при сварке предлагаемыми электродами для сварки низкоуглеродистых сталей по сравнению с известными электродами марки МР-3 - выделяется сварочного аэрозоля на 5-10% меньше, при этом содержание марганца в нем меньше на 25-50%. Таким образом, применение электрода для сварки низкоуглеродистых сталей, состоящего из стального стержня и покрытия, содержащего концентрат ильменитовый, мрамор, полевой шпат, силикомарганец, железный порошок и целлюлозу, дополнительно содержащий тальк и ферротитан, причем содержание ильменитового концентрата и железного порошка в сумме составляет не менее 54%, а ферротитана и силикомарганца - не менее 15%, позволяет повысить сварочно-технологические свойства электродов, хладостойкость наплавленного металла и обеспечить стабильность горения дуги.

Формула изобретения

1. Электрод для сварки низкоуглеродистых сталей, состоящий из стального стержня и электродного покрытия, содержащего концентрат ильменитовый, мрамор, полевой шпат, силикомарганец, железный порошок, целлюлозу и связующее, отличающийся тем, что покрытие дополнительно содержит тальк и ферротитан при следующем соотношении компонентов, мас.%: Концентрат ильменитовый - 44-53 Мрамор - 6-8 Полевой шпат - 10-12 Силикомарганец - 10-14 Железный порошок - 1-10 Целлюлоза - 1-2 Тальк - 10-12 Ферротитан - 2-5 Связующее - силикат калиево-натриевый - 22-28% к массе сухой шихты при этом коэффициент покрытия составляет 35-40%. 2. Электрод по п.1, отличающийся тем, что содержание концентрата ильменитового и железного порошка в сумме составляет не менее 54%. 3. Электрод по пп.1 и 2, отличающийся тем, что содержание ферротитана и силикомарганца в сумме составляет не менее 15%.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Состав электродного покрытия для изготовления электродов для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей

 

Изобретение может быть использовано для сварки конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву не менее 45 кгс/мм2. Состав покрытия содержит следующие компоненты, мас.%: титаномагнетитовая руда Куранахского месторождения 38 - 40; целлюлоза 40 - 43; ферромарганец 19 - 20. Состав позволяет повысить механические свойства металла при низких значениях сварочного тока. 1 табл.

Изобретение относится к сварке, а именно к составам электродного целлюлозного покрытия для изготовления электродов, и может быть использовано для сварки конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву не менее 45 кгс/мм2.

Известен состав целлюлозного покрытия марки ЭКР [1]. В состав покрытия входят целлюлоза, двуокись титана, ферромарганец, полевой шпат, магнетитовый порошок, селитра калиевая. Недостатком таких электродов является склонность металла шва к порообразованию, низкие показатели ударной вязкости металла шва. Известен состав органического покрытия типа Э-42 марки ОМА-2 [2]. В состав покрытия входят мука пищевая (при изготовлении электродов методом опрессовки пищевая мука заменяется электродной целлюлозой), титановый концентрат, марганцевая руда, селитра калиевая, ферромарганец углеродистый, ферросилиций 45%-ный. Недостатком данных электродов является потеря электродного металла на разбрызгивание до 25 - 35%, низкая производительность и технологичность. Наиболее близким аналогом являются электроды типа Э-42 марки ЦЦ-1 для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей [3]. В состав покрытия входят,%: Целлюлоза - 45 Двуокись титана - 25 Ферромарганец - 20 Тальк - 10 Недостатком этого покрытия являются гигроскопичность покрытия, повышенное содержание водорода в металле шва и относительно жесткий шлак, что затрудняет сварку изделий типа трубного. Задачей изобретения является разработка состава целлюлозного покрытия для изготовления покрытых электродов, обеспечивающих при низких значениях сварочного тока (постоянного и переменного) повышение механических свойств металла до уровня электродов типа Э-46 в соответствии с требованием ГОСТов 9466-75, 9467-75. Поставленная задача решается тем, что состав электродного покрытия содержит следующие компоненты, мас.%: Целлюлоза электродная ЭЦ (ТУ-81-04-393/75) - 40 - 43 Титаномагнетитовая руда Куранахского месторождения Амурской области (ТУ-14-9-386-92) - 38 - 40 Ферромарганец ФМп 78А (ГОСТ 4755-80) - 19 - 20 В качестве связующего используется жидкое натриево-калиевое стекло (ТУ-21-23-109-73) плотностью 1,42 - 1,45 - 30 - 35% от массы сухой смеси. Высокое содержание целлюлозы в покрытии обеспечивает газовую защиту расплавленного электродного металла и металла сварочной ванны от воздействия кислорода и азота воздуха. Титаномагнетитовая руда Куранахского месторождения Амурской области по содержанию вредных примесей (серы, фосфора) отвечает требованиям к сварочным материалам и содержит следующие основные компоненты, мас.%: FeO > 27,7; Fe2O3 > 37,5; TiO2 > 15,9; P2O32O53 Значительное количество оксидов железа, содержащихся в руде, способствует формированию кислого шлака, хорошо смачивающего и покрывающего сварочную ванну, что улучшает защиту расплавленного металла сварочной ванны в процессе сварки от кислорода и азота воздуха и снижает вероятность образования пор. Присутствующая в руде двуокись титана придает шлаку свойства жидкотекучести и легкой всплываемости. Оксиды железа и титана, перешедшие из покрытия в шлак, препятствуют растворению водорода в жидком металле и тем самым предупреждают образования пор из-за его выделения. Для раскисления металла сварочной ванны в состав покрытия введен ферромарганец. При изменении соотношения компонентов ухудшается формирование шва, снижаются механические свойства сварного шва и соединения, появляются поры, увеличивается разбрызгивание электродного металла. После предварительного измельчения компоненты покрытия просеиваются на сите 04 (320 ячеек на 1 см), смешиваются в необходимых пропорциях, добавляется жидкое стекло. Затем составляющие покрытия тщательно перемешиваются, спрессовываются в брикеты и опрессовываются на электродные стержни из низкоуглеродистой стали марок СВ-08 или СВ-08А. Коэффициент покрытия 18 - 20%. По мере нанесения покрытия электроды провяливаются при комнатной температуре, а затем прокаливаются при 110 - 120oC в течение 45 мин. Использование электродов рекомендуется не ранее чем через двое суток после восстановления естественной влажности покрытия. Результаты оценки качества электродов приведены в таблице. При выполнении всех требований по составу и технологии изготовления электроды обеспечивают сварку на постоянном и переменном токах во всех пространственных положениях низкоуглеродистых и низколегированных сталей малых толщин. Сварной шов имеет следующий химический состав, мас.%: C 0,12; Mn 0,57; Si 0,16; S

2; относительное удлинение 20 - 22%; ударная вязкость 19 кгс/см2.

Коэффициент потерь на угар и разбрызгивание 8 - 10%. Анализируя полученные результаты, заключаем, что данные электроды соответствуют требованиям ГОСТов 9466-75; 9467-75 к электродам типа Э-46.

Формула изобретения

Состав электродного покрытия для изготовления электродов для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содержащий целлюлозу и ферромарганец, отличающийся тем, что он дополнительно содержит титаномагнетитовую руду Куранахского месторождения Амурской области при следующем соотношении компонентов, мас.%: Целлюлоза - 40 - 43 Титаномагнетитовая руда - 38 - 40 Ферромарганец - 19 - 203

РИСУНКИ

Рисунок 1

Похожие патенты:

Изобретение относится к материалам для электродуговой сварки и может быть использовано как покрытие электродов для сварки хромоникелевых коррозионностойких сталей аустенитно-ферритного класса

Изобретение относится к ручной дуговой сварке, преимущественно к сварке алюминиевых бронз различного назначения, в частности алюминиевых бронз с содержанием до 12% марганца

Изобретение относится к области сварки, а именно к электродным покрытиям для холодной сварки чугуна, и может быть использовано при ремонте чугунных деталей

Изобретение относится к сварке, а именно к электродным покрытиям для изготовления покрытых электродов, и может быть использовано при разделительной резке металлов и сплавов небольших толщин

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к покрытиям сварочных электродов для ручной дуговой сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей

Изобретение относится к сварке сталей, в частности к покрытиям сварочных электродов

Изобретение относится к ручной электродуговой сварке покрытыми элекродами, а именно к составам покрытия сварочных электродов для сварки низкоуглеродистых, среднеуглеродистых и низколегированных сталей

Изобретение относится к сварочному производству, а конкретно к высокопроизводительному электроду для ручной дуговой наплавки слоя стали средней твердости, преимущественно при восстановлении узлов деталей железнодорожного транспорта

Изобретение относится к ручной дуговой сварке, в частности к сварочным электродам для сварки конструкций из низколегированных теплоустойчивых сталей и, в частности, для заварки дефектов в деталях из указанных сталей

Изобретение относится к сварке, в частности к составам электродных покрытий, и может быть использовано при изготовлении электродов для ручной электродуговой сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей во всех пространственных положениях

Изобретение относится к области ручной электродуговой сварки и наплавки и может быть применено в машиностроении для сварки изделий, например рабочих колес гидротурбин, насосов, гребных винтов, изготавливаемых из 13%-ных хромистых сталей, и для наплавки деталей, работающих в условиях повышенного износа и коррозионного воздействия

Изобретение относится к ручной дуговой сварке покрытыми электродами высоколегированных сталей

Изобретение относится к сварке, в частности к покрытым электродам для ручной электродуговой сварки высоколегированных сталей, и может быть использовано в различных отраслях экономики

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при изготовлении электродов для ручной электродуговой сварки малоуглеродистых сталей во всех пространственных положениях с использованием источников питания постоянного и переменного тока

Изобретение относится к электродуговой сварки, в частности к сварочным материалам и способу их изготовления

Изобретение относится к области сварки углеродистых сталей, в частности к покрытиям электородов, применяемых при сварке

Изобретение относится к области сварки углеродистых сталей, в частности к покрытиям электродов, применяемых при сварке

Изобретение относится к сварке, в частности к покрытиям сварочных электродов, а именно - к пластифицирующим и газообразующим компонентам покрытий

Изобретение относится к электродуговой сварке, в частности к составам электродного покрытия преимущественно для сварки углеродистых и низколегированных сталей

Изобретение относится к сварке, а именно к составам электродного целлюлозного покрытия для изготовления электродов, и может быть использовано для сварки конструкций из низкоуглеродистых и низколегированных сталей с временным сопротивлением разрыву не менее 45 кгсмм2

www.findpatent.ru

Состав электродного покрытия для сварки низкоуглеродистых сталей

 

Использование: дуговая сварка, преимущественно в ремонтных и монтажных условиях. Сущность изобретения: электродное покрытие содержит следующие компоненты, мас.%: мрамор 8-20; каолин 15-23; тальк 2-10; целлюлоза 2-3,5; ферромарганец 7-15; ферротитан 1-5; графит 0,5-2,5; ильменитовый концетрат - остальное. Отношение содержания каолина к ильменитовому концентрату составляет 0,4-0,5. Графит, ферротитан и ильменитовый концентрат взяты в отношении 1: (1,9-2,1): (20-70). Суммарное содержание талька и каолина составляет 24-26%. Изобретение позволяет повысить стабильность горения дуги при сварке по незачищенным поверхностям во всех пространственных положениях. 2 табл.

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, а именно к электродам для ручной дуговой сварки низкоуглеродистых сталей в монтажных и ремонтных условиях во всех пространственных положениях, в том числе по не зачищенным от ржавчины, краски и других загрязнений поверхностям.

Известен электрод для сварки низкоуглеродистых сталей (а.с. N 1706821, кл. В 29 К 35/365, 1992). Покрытие этого электрода содержит следующие компоненты, мас. Полевой шпат 6-11 Мрамор 3-7 Ферромарганец 5-20 Целлюлоза 1-2,5 Рутиловый концентрат остальное, причем отношение рутилового концентрата к полевому шпату составляет 6-11. Хотя применение этого электрода позволяет получить хорошее формирование сварного шва во всех пространственных положениях, однако он не пригоден для сварки по незачищенным поверхностям из-за образования большого количества пор. Наиболее близким является электрод для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей (а.с. N 933336, кл. В 23 К 35/365, 1982), состав электродного покрытия которого содержит следующие компоненты, мас. Ильменитовый концентрат 40-50 Мрамор 6-14 Ферромарганец 12-20 Тальк 4-12 Целлюлоза 1-3 Каолин 2-6 Железная руда 4-12 Ферротитан 4-10 Недостатком известного электрода является недостаточная стабильность горения дуги в различных пространственных положениях, что не позволяет качественно формировать сварной шов в вертикальном и потолочном положениях. Кроме того, при сварке в монтажных и ремонтных условиях, где не всегда возможно произвести зачистку свариваемых поверхностей, применение таких электродов не обеспечивает качественного шва. Задачей изобретения является повышение качества сварных швов при сварке в любых пространственных положениях, в том числе по незачищенным поверхностям, а также повышение стабильности горения дуги. Цель изобретения достигается тем, что состав электродного покрытия для сварки низкоуглеродистых сталей, состоящий из стального стержня и покрытия, содержащего мрамор, каолин, тальк, целлюлозу, ферромарганец, ферротитан, ильменитовый концентрат, согласно изобретению дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас. Мрамор 8-20 Каолин 15-23 Тальк 2-10 Целлюлоза 2,0-3,5 Ферромарганец 7-15 Ферротитан 1-5 Графит 0,5-2,5 Ильменитовый концентрат остальное причем отношение содержания каолина к ильмениту составляет 0,4-0,5, суммарное содержание талька и каолина 24-26% а отношение графита, ферротитана и ильменитового концентрата составляет 1:(1,9-2,1):(20,0-70,0). Из патентной и научно-технической документации известны электроды для сварки низкоуглеродистых сталей, покрытия которых содержат незначительное количество графита для повышения технологических свойств и качества покрытия. Наличие свободного углерода в составе покрытия способствует увеличению объема газа и мощности газовой струи, ориентированной от электрода к ванне. Газы СО и СО2 обеспечивают оттеснение паров минеральных масел и влаги в передней части сварочной ванны, уменьшая долю водородсодержащих газов в атмосфере дуги. Следовательно, в предлагаемом покрытии графит способствует решению поставленной задачи, а именно получению высокой плотности швов за счет уменьшения адсорбции водорода и азота металлом шва. В совокупности предлагаемых признаков существенное значение имеет соотношение графита, ферротитана и ильменита, так как графит наряду с вышеупомянутым положительным влиянием снижает окислительный потенциал дуги, замедляя процесс связывания водорода, который, как известно, является причиной пористости шва. Выбранное соотношение компонентов 1:(1,9-2,1):(20,0-70,0) позволяет получить оптимальный вариант, а именно необходимый и достаточный окислительный потенциал атмосферы дуги при мощной газовой струе, способной оттеснить пары минеральных масел и влаги. Наличие ильменита в составе покрытия приводит к появлению дополнительного количества кислорода в составе газовой фазы дуги, в то же время графит и ферротитан снижают окислительный потенциал дугового газа. В связи с этим для достижения поставленной цели должно иметь место определенное соотношение окислителя ильменита и раскислителей графита как высокотемпературного раскислителя и ферротитана как низкотемпературного раскислителя. На основании изложенного можно сделать вывод, что предлагаемый электрод является новым и соответствует изобретательскому уровню. Повышение графита свыше 2,5% не желательно, так как это может снижать пластические свойства металла шва. Указанное в предлагаемом электроде количество шлакообразующих компонентов ильменитового концентрата 35-51% и каолина 15-23% обеспечивает образование шлаковой корки, равномерно покрывающей металл. Наличие в указанных пределах ильменитового концентрата соответствует оптимальному окислительному потенциалу атмосферы дуги, что благоприятно для предотвращения водородных пор. Выбранное отношение каолина к ильменитовому концентрату в пределах 0,4-0,5 позволяет получить шлак, удерживающий ванну расплавленного металла на вертикальной и потолочной плоскостях, и обеспечить хорошее формирование металла шва без пор и раковин. Количество каолина, вводимое в покрытие предлагаемого электрода, значительно выше, чем у известных. Это позволяет улучшить смачиваемость свариваемых поверхностей шлаком, за счет этого добиться "смывания" загрязнений гидроксидов железа, масла, краски, что способствует уменьшению пористости при сварке по незачищенным поверхностям. Введение каолина более 23% не желательно, так как в шлаке повышается концентрация SiO2 настолько, что может вызвать относительное снижение вязкости шлака при охлаждении и, как следствие, неудовлетворительное формирование шва при сварке в вертикальном и потолочном положениях. На этом же основании верхний предел содержания талька в покрытии ограничен 10% Количество вводимого талька определяет пластические свойства обмазочной массы. Введение талька менее 2% приводит к ухудшению прессуемости обмазочной массы. Для решения поставленной задачи оптимальным является суммарное содержание талька и каолина в пределах 24-26% Введение карбоната кальция уменьшает парциальное давление молекулярного водорода в газовой фазе за счет разбавления атмосферы дуги продуктами диссоциации мрамора. Нижний предел содержания мрамора 8% определяется условиями отсутствия порообразования. Увеличение верхнего значения содержания мрамора более 20% ухудшает формирование сварного шва, приводит к повышению разбрызгивания металла. Ферромарганец вводится в шихту в количестве 7-15% и предназначен для раскисления и легирования направленного металла. Как известно, марганец упрочняет зерна феррита, однако введение ферромарганца менее 7% не эффективно, так как он энергично окисляется кислородом из атмосферы дуги. При введении его в шихту более 15% в связи с большими скоростями охлаждения при сварке в монтажных и ремонтных условиях возможно образование закалочных структур. Кроме того, увеличение содержания ферромарганца нецелесообразно по экономическим и экологическим соображениям, так как возрастает концентрация соединений марганца в аэрозолях и воздухе рабочей зоны, что требует дополнительных средств защиты органов дыхания. Ферротитан вводится в качестве раскислителя в количестве 1-5% Ферротитан как более активный раскислитель препятствует окислению марганца в сварочной ванне. Менее 1% его действие неэффективно, а свыше 5% нецелесообразно по указанной выше причине снижению окислительного потенциала газовой фазы дуги и появлению пор. Целлюлозу вводят в состав электродного покрытия для улучшения пластических свойств обмазочной массы и создания газовой защиты наплавленного металла, а также сбалансированного равновесия между шлакообразующими и газообразующими компонентами, позволяющего предотвратить поры. Введение целлюлозы до 2,0% не дает положительного эффекта, введение же более 3,5% не вызывает дальнейшего улучшения пластических свойств массы, однако вследствие диссоциации целлюлозы увеличивается содержание водорода в атмосфере дуги, что приводит к образованию пор в сварном шве. Указанное количество компонентов и их соотношение позволило получить качественный сварной шов во всех пространственных положениях, в том числе по незачищенным поверхностям. Для экспериментальной проверки предлагаемого решения было изготовлено 5 партий электродов, состав обмазки которых приведен в табл. 1. Для испытаний проводили сварку технологических образцов в нижнем, потолочном и вертикальном положениях по незачищенным поверхностям при I 150-160 A, U 22-23 B. Формирование наплавленного металла оценивалось по трехбалльной системе (табл. 2). Как видно из таблицы, все электроды обеспечивают при сварке в нижнем положении удовлетворительные результаты. При сварке на вертикальной плоскости и в потолочном положении электродом 1 образующийся жидкотекучий шлак не обеспечивает удержания ванны расплавленного металла. При сварке электродом 5 появляется сильное разбрызгивание (оценка формирования 1 балл). Составы 3, 4 обеспечивают получение удовлетворительного формирования направленного металла с появлением незначительных наплывов или узкого валика. Лучшие результаты дает состав 2. Он позволяет получить хорошее формирование шва во всех пространственных положениях с образованием плотной шлаковой корки. При сварке по ржавчине, краске, следам масла лучшие результаты получены при составах 2, 3, 4. Следовательно, при сварке в монтажных и ремонтных условиях в различных пространственных положениях по незачищенным поверхностям можно применять электроды составов 2, 3, 4, но оптимальным является электрод состава 2. Оценку механических свойств проводили из условий: предел прочности в 460-510 МПа, относительное удлинение 20-28% Испытания образцов 2, 3, 4 показали, что предел прочности и относительное удлинение находятся в вышеуказанных пределах.

Формула изобретения

Состав электродного покрытия для сварки низкоуглеродистых сталей, включающий мрамор, каолин, тальк, целлюлозу, ферромарганец, ферротитан, ильменитовый концентрат, отличающийся тем, что покрытие дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас. Мрамор 8 20 Каолин 15 23 Тальк 2 10 Целлюлоза 2 3,5 Ферромарганец 7 15 Ферротитан 1 5 Графит 0,5 2,5 Ильменитовый концентрат Остальное при этом отношение содержания каолина к ильменитовому концентрату составляет 0,4 0,5, графит, ферротитан и ильменитовый концентрат взяты в соотношении 1:(1,9 2,1) и (20 70), а суммарное содержание талька и каолина составляет 24 26%

www.findpatent.ru