Склад порошкового дроту для зварювання міді

Корисна модель відноситься до галузі техніки, а саме до зварювального виробництва і може бути застосована, переважно для зварювання міді відкритою дугою. Відомий порошковий дріт переважно для зварювання міді [1], що складається зі сталевої оболонки й порошкоподібної шихти при наступному співвідношенні компонентів, вага %: Плавиковий шпат 9,0 Кремнефтористий натрій 3,9 Феромарганець 0,7 Феросиліцій 2,55 Феротитан 2,4 Алюміній 2,3-3,1 Цирконій 0,6-0,95 Мідь 18,0 Сталева оболонка Інше. Недоліком цього порошкового дроту є високий вміст заліза в металі шва. Зварені шви схильні до утворення тріщин. Зовнішній вигляд швів не завжди задовольняє, вимогам, пропонованим до конструкцій. Використання сталевої стрічки у якості оболонки порошкового дроту знижує теплопровідність, електропровідність і корозійну стійкість металу звареного шва. Відомий також склад порошкового дроту [2], для зварювання міді зі сталлю, що складається з порошкоподібної шихти при наступному співвідношенні компонентів, вага %: Плавиковий шпат 19,0 Кремнефтористий натрій 21,0 Феромарганець 4,0 Феросіліцій 8,0 Цирконій 1,4 Графіт 17,0 Мідна оболонка інше Недоліком є те що цей дріт не дозволяє одержати якісне зварне з'єднання в широкому діапазоні режимів зварювання. Значне розбризкування наплавленого металу погіршує товарний вид зварених з'єднань, вимагає додаткової технологічної операції по зачищенню. Під час зварювання в метал шва попадає значна кількість кисню який із за відсутності в достатній кількості активних розкислювачів приводить до утворення тріщин. Загальними суттєвими ознаками відомого складу порошкового дроту і того що заявляється є вміст у складі: плавикового шпату, кремнефтористого натрію, феромарганцю, феросиліцію, цирконію мідного порошку та графіту, а також застосування мідної оболонки. В основу корисної моделі поставлене завдання створення самозахисного порошкового дроту, який би забезпечував поліпшення захисних властивостей на стійкість до тріщино-утворювання металу звареного шва, а також зварювально-технологічних властивостей дроту в широких діапазонах режимів зварювання. Поставлена задача досягається тим що, шихта порошкового дроту додатково містить магній фтористий, алюміній, бор, феротитан при наступному співвідношенні інших компонентів, вага %: Плавиковий шпат 10,0-15,0 Кремнефтористий натрій 15,0-20,0 Магній фтористий 7,0-10,0 Феромарганець 3,0-5,0 Феросіліцій 2,0-4,0 Феротитан 3,0-5,0 Алюміній 4,0-6,0 Цирконій 1,5-2,0 Бор 1,2-1,5 Мідний порошок 28,0-32,0 Графіт 3,0-5,0 Мідна оболонка інше З веденням до складу шихти фтористого магнію поліпшується відокремлення шлаків і формування шва, підвищується захищеність металу шва від насиченості воднем. Крім того присутність магнію знижує розбризкування металу, сприяє дрібно-краплинному переносу, стабілізує дугу, сприяє збільшенню глибини проплавлення метала. Алюміній, як активний розкислювач, запобігає утворення в процесі кристалізації метала шва легкоплавкої евтектики типу Сu-Сu2О по границях зерен і тим самим сприяє підвищенню стійкості металу шва проти утворення тріщин. Крім того, алюміній виконує роль модифікатора. Тугоплавкі частки алюмінію є додатковими центрами кристалізації, які сприяють здрібнюванню первинного зерна й тим самим поліпшують механічні властивості металу шва. Бор є необхідним компонентом у складі порошкового дроту, він утворює із окислами міді легкоплавкі борати й комплексні шлакові системи, які перебувають у розплавленому стані до температури кристалізації міді й тому легко спливають на поверхню зварювальної ванни. При цьому розплавлений метал більш повно дегазується й добре формується. З веденням бора збільшується окисна здатність сердечника порошкового дроту й тим самим знижується вміст водню в металі шва. Легування дроту титаном впливає на зниження пористості у зварених швах у зв'язку з тим, що титан активно зв'язує кисень і водень у стійкі хімічні сполуки. Крім того, легування зварених швів титаном подрібнює їхню структуру й знижує схильність до тріщино-утворювання металу шва. Для виготовлення дроту застосовували мідну стрічку M1 розміром 0,8х15мм. Виготовленими дротами зварювали пластини з міді розмірам 10х100х200мм. Режим зварювання: зварювальний струм 280-320 А, напруга 26-28В, швидкість зварювання 14м/г. Зварювання виконували в автоматичному режимі на постійному струмі зворотної полярності. Пропонований порошковий дріт забезпечує гарні зварювальне - технологічні властивості при зварюванні на зворотній полярності, стабільне протікання дугового процесу, мале розбризкування електродного металу, гарне формування зварного шва. Результати випробувань зведені в таблицю 1. Таблиця 1 Результати випробувань Склад Зміст кисню в наплавленому металі [О2],% Зміст дифузійного водню в наплавленому металі [Н2 ]диф, см3/100 гр 11-12 0,0038 2,1 17-18 0,0057 2,82 Коефіцієнт Втрати на Діаметр наплавлення, a н, розбризкування, дроту мм % гр/А*ч Запропонований 3 Прототип [2] 3 13 - 16 15 11- 13 12 Примітка: у чисельнику таблиці наведені границі зміни параметра, а в знаменнику середнє значення 4 вимірів. У такий пропонований спосіб порошковий дріт забезпечує значно менше втрат електродного металу на розбризкування, більш високі зварювальне - технологічні властивості, поліпшує якість металу звареного шва, підвищує стійкість його до тріщино -утворювання, знижує витрати на зачищення деталей після зварювання, поліпшує товарний вид виробів. Джерело інформації: 1. Авторське посвідчення 474197 У23 ДО35/36 Опубліковане 05.11.75. Бюлетень №41. 2. Авторське посвідчення 490608 У23ДО35/36 Опубліковане 25.11.75. Бюлетень №43.