Склад електродного покриття

Склад електродного покриття, що містить графіт, ферохром і карбід бору, який відрізняється тим, що він додатково містить мармур, польо 3 Карбід бору 5,5-6,5 Сода 0,5-1,5 Новим, у порівнянні з найближчим аналогом, є введення до складу покриття мармуру 6-8%, польового шпату 4-6%, силікомарганцю 3-5%, алюмінію 1-2%, соди 0,5-1,5%, а також зменшення вмісту ферохрому до 64,5-74,5%. Істотність відмін складу покриття, що заявляється полягає в невідомості використання в ньому силікомарганцю і алюмінієвого порошку в якості розкислювача і мармуру, польового шпату і соди в якості газо-і шлакоутворюючих компонентів, а також зменшення вмісту ферохрому, що забезпечує додаткове розкислення і легування металу шва, підвищення його якості і відсутність тріщин у наплавленому металі. Застосування силікомарганцю, ферохрому, графіту, карбіду бору і алюмінію у складі покриття для наплавлення деталей, що працюють в умовах абразивного зносу з помірним ударним навантаження одночасно в запропонованому відношенні невідомо і дає новий ефект - зменшує вірогідність утворення тріщин наплавленого металу й дозволяє стабільно одержувати необхідну твердість наплавленого металу HRC 61-62, що виключає утворення тріщин у перехідній зоні й наплавленому металі. При цьому, забезпечується висока якість наплавленого металу й високі зварювальнотехнологічні властивості електродів. Вміст силікомарганцю, ферохрому, графіту, карбіду бору і алюмінію у складі покриття, що заявляється, являє собою нову легуючу систему CSi-Mn-Cr-B-Al оптимального складу. Кремній, що міститься у силікомарганці, поряд з розкисленням зварювальної ванни при наплавленні, зменшує розчинність вуглецю в залізі, тому що міжатомні зв'язки із залізом у нього сильніше, ніж у вуглецю, що, у свою чергу, сприяє зменшенню ширини мартенситного прошарку. Введення алюмінію, що має велику спорідненість до кисню, сприяє очищенню границь зерен феритної матриці за рахунок утворення оксидів і, як наслідок, підвищує стійкість наплавленого металу й перехідної зони проти утворення тріщин і пор. Крім того, алюміній захищає від надмірного окислення ферохром, що сприяє підвищенню переходу хрому в наплавлений метал, при меншому його вмісті у складі електродного покриття. Введення силікомарганцю, і алюмінію у кількостях відповідно менше 3, і 1% приводить до підвищення твердості наплавленого металу в перехідній зоні й збільшує ймовірність утворення тріщин. При вмісті силікомарганцю, і алюмінію у кількостях, відповідно, більше 5, і 2% приводить до погіршення зварювально-технологічних властивостей електродів через недостатню кількість газом і шлакоутворюючих компонентів покриття, зниженню твердості наплавленого металу і якості металу шва через забруднення металу неметалічними включеннями. Введенням до складу покриття електродів мармуру, польового шпату і соди в кількостях, відповідно, 6-8, 4-6 і 0,5-1,5% досягається оптимальний газо-шлаковий захист високолегованого сплаву, що утворюється при плавленні електрода. Шлаки, 46170 4 що утворюються, характеризуються гарною газопроникністю, необхідною в'язкістю й відмінною віддільністю, що забезпечує можливість багатошарового наплавлення без пошарового очищення шлаків. При зменшенні кількості мармуру, польового шпату і соди, відповідно менше 6, 4 і 0,5% погіршується шлаковий захист металу шва й підвищується схильність до утворення пористості наплавленого металу. При збільшенні вмісту мармуру, польового шпату і соди більше, відповідно, 8, 6 і 1,5% підвищується схильність металу шва до зашлаківок, наплавка шарів без зачищення кожного валика, погіршується віддільність шлаків, підвищується його в'язкість. Таким чином, компоненти, що входять у покриття мармур, польовий шпат, графіт, ферохром, силікомарганець, алюміній, карбід бору, й сода забезпечують одержання ефекту, що виразився в підвищенні якості наплавленого металу й поліпшенні зварювально-технологічних властивостей зварювального електрода. Технологія виготовлення електродів із покриттям, що заявляється, не відрізняється від відомої. В якості електродних стрижнів використовується зварювальний дріт марок Св08 або Св08А ГОСТ 2246-70. Виготовлено й випробувано електроди п'яти варіантів із покриттям, що заявляється і електроднайближчий аналог. Варіанти виготовлених електродів наведені в таблиці 1. Результати технологічної перевірки дослідних електродів і найближчого аналога наведені в таблиці 2. Для визначення якості наплавленого металу й зварювально-технологічних властивостей електродів робили багатошарову наплавку на пластині товщиною 20мм і довжиною 100мм із сталі марки ст.3. Наплавлення проводили електродами діаметром 4мм на постійному струмі зворотної полярності. Сила струму 140-160А. Результати випробувань зварювальнотехнологічних властивостей і якості наплавленого металу показують, що оптимальним є склад покриття варіантів 2, 3 і 4, що забезпечує високу якість наплавленого металу (відсутність тріщин, пор, зменшення ширини прошарку з підвищеною твердістю, зниження твердості) гарні зварювально-технологічні властивості електродів при наплавленні деталей, що працюють в умовах абразивного зносу з помірним ударним навантаженням. Електродне покриття варіантів 1 і 5, що містить відповідно знижену й підвищену кількість компонентів, що заявляються, не забезпечує досягнення поставленої мети. Таким чином, використання в покритті зазначених компонентів у певнім сполученні й певних пропорціях, забезпечують досягнення поставленої мети - високих зварювально-технологічних властивостей електрода і якості наплавленого металу, дозволяють робити багатошарове електродугове для наплавлення деталей, що працюють в умовах абразивного зносу з помірним ударним навантаженням. 5 46170 6 Таблиця 1 Склад покриття електродів Вміст компонентів, мас % (по варіантам електродів) Компоненти покриття Мармур Польовий шпат Графіт Ферохром Силікомарганець Алюміній Карбід бору Сода Найближчий аналог 5 90 5 1 2 3 4 5 5,5 4,5 5 76,6 2,5 0,5 5 0,4 6 4 5,5 74,5 3 1 5,5 0,5 7 5 6 70 4 1,3 6 0,7 8 6 6,5 64,5 5 2 6,5 1,5 8,5 6,5 7 61 5,5 2,5 7 2 Таблиця 2 Результати технологічних випробувань електродів Твердість наплав- Кількість тріщин Варіант електро- Зварювально-технологічні вла- Кількість пор на леного металу, на 100 мм шва, ду стивості 100 мм шва, шт.. HRC шт.. Формування шва задовільне, Найближчого схильні до утворення пор і 5 57 3 аналога тріщин. Обробка шва утруднена. Формування шва задовільне, схильність до утворення пор і 1 2 65 1 тріщин низька. Обробка шва задовільна. Формування шва добре, схильність до утворення пор і 2 нема 64 нема тріщин низька. Обробка шва хороша. Формування шва відмінне, не 3 схильні до утворення пор і нема 64 нема тріщин. Обробка шва хороша. Формування шва хороше, не 4 схильні до утворення пор і нема 60 нема тріщин. Обробка шва хороша. Формування шва задовільне, 3 5 схильні до утворення зашла55 нема зашлаковки ковок. Обробка шва хороша. Джерела інформації 1. Авторское свидетельство СССР № 371045 кл. В 23К 35/365, 1972 г. 2. Авторское свидетельство СССР № 573301 кл. В 23К 35/365, 1977 г. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 3. Авторское свидетельство СССР № 596403 кл. В 23К 35/365, 1978 г. 4. Справочные материалы для сварщиков. Под ред. Г.А. Николаева. Машгиз. М., 1951 с. 278. 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