Склад порошкового дроту для зварювання міді

Склад порошкового дроту для зварювання міді, що складається з мідної оболонки й шихти, що містить плавиковий шпат, кремнефтористий 3 41131 Закис міді 28,0-32,0 Алюміній 4,0-6,0 Бор 2,0-4,0 Мідний порошок 10,0-15,0 Мідна оболонка решта. Алюміній як активний розкислювач з одного боку, попереджає взаємодію водню й кисню у зварювальній ванні, і тим самим забезпечує одержання зварних швів без пор, з іншої сторони алюміній запобігає утворення в процесі кристалізації металу шва легкоплавкої евтектики типу Сu - Сu2O на границях зерен і тим самим сприяє підвищенню стійкості металу шва проти утворювання 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 в складі порошкового дроту з метою розкислення розплавленого метала шва, крім того цей компонент виконує роль модифікатора, так як утворює додаткові центри кристалізації, які сприяють подрібненню первинного зерна н тим самим покращує механічні властивості металу шва. Оптимальний вміст бору (2-4) %. Менша кількість не забезпечить необхідного рафінування, а перевищення вказаної кількості знизить фізико-механічні властивості металу зварного шва. Натрій фтористий зменшує вміст водню завдяки тому, що фтор, який виділяється при його дисоціації, взаємодіє з воднем, що є в зоні зварювальної дуги і утворює легкий фтористий водень (HF). Утворений газ легко виводиться з рідкого металу. Наявність натрію фтористого в складі дроту забезпечує утворення шлаку з низькою температурою плавлення і не високою динамічною в’язкістю, що сприяє виведенню неметалевих включень з металу шва до його кристалізації. Вміст натрію фтористого може змінюватись в межах (13-17) %. 4 При меншій кількості не забезпечується нейтралізація водню, а наявність його більше 17% погіршує властивості шлакового покриття зварного шва. Наявність в складі дроту мідного порошку підвищує коефіцієнт наплавлення дроту і дозволяє отримати метал шва за хімічним складом близький до основного металу. Одночасна присутність у складі порошкового дроту алюмінієвого порошку й закису міді утворює екзотермічну суміш. Тепловий ефект (2) від 1г екзотермічної суміші, при взаємодії елемента розкислювача - алюмінію, з окислювачем - закис міді, розглянемо на реакції (1). 3Сu2О+2Аl=6Cu+Аl2О3 (1) q Al = Al DH298 1161 = = 3,97кдж / г (2) M 292,98 де DHAl - ентальпія металу при нормальних 298 умовах, кдж/моль, М - сума молекулярних мас вихідних речовин, г/моль. Для виготовлення дроту застосовували мідну стрічку М1 розміром 0,8´15мм. Виготовленими дрогами зварювали пластини з міді розмірам 10´80´200мм. Режим зварювання, зварювальний струм (280-320)А, напруга на дузі (26-28)В, швидкість зварювання 16м/г. Зварювання виконували в автоматичному режимі на постійному струмі зворотної полярності. Пропонований порошковий дріт забезпечує гарні зварювально - 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 Коефіцієнт Вміст кисню в наДіаметр дроту Коефіцієнт наплавВтрати на розбрирозплавлення, плавленому металі мм лення, aш, гр/А*ч зкування, % [О2], % aр, гр/А*ч 14 - 18 16 - 20 Запропонований 3 11-12 0,0038 16 18 11- 13 11- 15 Прототип [2] 3 17-18 0,0057 12 14 Склад Примітка: у чисельнику таблиці наведені границі зміни параметра, а в знаменнику середнє значення 4 вимірів З таблиці 1 видно, що при змісти в шихті сердечника екзотермічної суміші 35-37%, показники плавлення садозахисного порошкового дроту в порівнянні з такими ж показниками дротів не маючих добавок (Qз.с.=0) істотно зростають: aр з 14,0г/Ач до 18,0г/Ач, а aн до 12,0г/Ач до 16,0г/Ач; на 25%. При вмісті екзотермічної суміші 40% і більше в складі порошкового дроту; у процесі плавлення збільшуються витрати на вигар і розбризку вання. З погляду зниження витрат на вигар і розбризкування, вміст екзотермічної суміші в складі порошкового дроту доцільно обмежувати в об’ємі 35%, де 30% - закис міді, 5% - алюмінію, це оптимальне співвідношення екзотермічної суміші при якому реакція протікає стійко з необхідним тепловим ефектом, і з мінімальними втратами на вигар і розбризкування. 5 41131 Використання екзотермічної суміші у складі порошкового дроту сприяє підвищенню Т°С торця електрода, що плавиться, а також підвищенню ефективної теплової потужності дуги, що дає можливість виконувати зварювання з мінімальним попереднім підігрівом. Вміст у складі електроду фторидних з’єднань забезпечує надійний захист зони зварювання від навколишнього середовища і тим самим мінімальний вміст водню в наплавленому Комп’ютерна верстка О. Рябко 6 металі. Дріт забезпечує поліпшення структурної та механічної однорідності металу зварних швів. Пропонований дріт може бути використай для зварювання товстолистової міді. Джерела інформації: 1. Авторське посвідчення 474197 У 23ДО 35/36 Опубліковане 05.11.75. Бюлетень №41. 2. Авторське посвідчення 490608 У 23ДО 35/36 Опубліковане 25.11.75. Бюлетень №43. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601