Порошковий електрод для зносостійкого наплавлення

Порошковий електрод для зносостійкого наплавлення, що містить оболонку й наповнювач, що включає марганець металевий, феросиліцій і залізний порошок, який відрізняється тим, що він 3 57542 який містить феросиліцій, марганець металевий і залізний порошок, відповідно до корисної моделі, він додатково містить ферохром віглецевий, феротітан, порошок алюмінієво-магнієвий (ПАМ) і газо-шлакоутворючі компоненти: рутиловий концентрат, мармур, плавиковий шпат при наступному співвідношенні компонентів електрода, мас%: Ферохром вуглецевий 6,0-10,0 Марганець металевий 32,0-36,0 Феросиліцій 1,0-3,0 Феротітан 12,0-16,0 Порошок алюмінієво-магнієвий (ПАМ) 1,0-3,0 Рутиловий концентрат 3,0-5,0 Мармур 3,0-5,0 Плавиковий шпат 3,0-5,0 Залізний порошок інше Введення ферохрома вуглецевого до складу шихти забезпечує зміцнення наплавленого металу за рахунок його легування хромом і вуглецем. Збільшення змісту в шихті ферохрома більше 10,0% приводить до сильного зміцнення в процесі різання, що ускладнює оброблюваність. Менш 6,0% зміст ферохрома й, відповідно низький зміст вуглецю в металі, що наплавляється може привести до зниження експлуатаційної стійкості. Марганець при обраному співвідношенні компонентів у складі шихти забезпечує одержання метастабільного аустеніту при його оптимальній стабільності. Зміст у шихті нижче нижньої межі (відповідно, 32,0% марганцю металевого), а також вище верхньої межі (відповідно 36,0% марганцю металевого) приводить до зниження зносостійкості наплавленого металу. Феросиліцій уведений до складу шихти для зміцнення. При цьому зміст феросиліція менш 1,0% не ефективно, а більше високе, чим 3,0% може привести до появи тріщин. Феротитан уведений до складу шихти для попередження шпар за рахунок зв'язування азоту, розчиненого в розплавленому металі, а також для модифікування. Крім того, легування титаном підвищує зносостійкість наплавленого металу, за рахунок утворення дисперсних карбідів і нітридів, що мають високу твердість. Зменшення змісту титану менш 12,0% недостатньо для виключення шпар, а зміст більше 16,0% - неефективно. Порошок алюмінієво-магнієвий (ПАМ) підвищує якість наплавленого металу, тому що є добрим розкислювачем, нейтралізує шкідливий вплив 4 азоту й сірки. Крім того введення ПАМ у зазначених межах поліпшує формування наплавленого металу (розтікання) і зменшує лускоподібність. Відхилення в більшу або меншу сторону від оптимального змісту ПАМ (1,0-3,0%.) неефективно. Рутиловий концентрат, будучи шлакоутворючим компонентом шихти, забезпечує стабільність горіння дуги, сприяє легкої відділяємості жужільної кірки й зменшує розбризкування. Зміст рутилового концентрату в кількості менш 3,0% не забезпечує достатньої кількості шлаків, а більше 5,0% - надмірно. Мармур і плавиковий шпат в обраних кількостях забезпечує газовий захист і оптимальні властивості шлаків - здатність, що криє, формування наплавленого металу, а також його рафінування. При змісті в покритті плавикового шпату менш 3,0% погіршує коефіцієнт форми шва (вузький високий валик). Введення в покриття понад 5,0% буде сприяти погіршенню стабільності горіння зварювальної дуги. Введення в шихту мармуру забезпечує газовий захист і сприяє стабільності горіння зварювальної дуги. Зміст у шихті мармуру менш 3,0% є недостатнім для захисту металу, що плавиться, від впливу повітря (насичення азотом) на стадії утворення краплі. При введення мармуру до складу шихти більше 5,0% сприяє різкому збільшенню розбризкування й погіршує формування наплавленого металу. Відхилення в більший або менший бік в складі шихти цього компонента неефективною. Була досліджена зносостійкість металу, наплавленого при використанні запропонованого порошкового электроду, і відомого, прийнятого за прототип. Зношування визначалося по втраті маси зразків. Випробування проводилися на машині МІ1М за схемою «колодка-ролик», що характеризує сухе тертя. Ролик виготовлявся з рейкової сталі, що має твердість 340-350 НВ. У парі з ним зношувалися зразки, що наплавлені порошковими электродами різного складу. Склад шихти варіювався в інтервалі значень, зазначених у таблиці 1. Відносна зносостійкість визначалася по формулі: Рет .  Р зраз. Де Рет і Р зраз. - відповідно втрати маси еталона й зразка, віднесені до площі їхньої зношеної поверхні. Таблиця 1 Варіанти складу порошкового электрода для зносостійкого наплавлення компоненти Ферохром вуглецевий марганець металевий феросиліцій феротитан ПАМ рутиловый концентрат 1 6,0 32,0 1,0 12,0 1,0 3,0 2 7,0 33,0 1,5 13,0 1,5 3,5 Зміст компонентів, мас.% 3 4 8,0 9,0 34,0 35,0 2,0 2,5 14,0 15,0 2,0 2,5 4,0 4,5 5 10,0 36,0 3,0 16,0 3,0 5,0 5 57542 6 Продовження таблиці 1 мармур плавиковий шпат залізний порошок 3,0 3,0 39 3,5 3,5 33,5 Отримані дані по відносній зносостійкості металу, наплавленого відкритою дугою на режимі струм 400-450 А, напруга на дузі 28-30 У, швидкість наплавлення 30-32 м/ч і технологічним влас 4,0 4,0 28,0 4,5 4,5 22,5 5,0 5,0 17,0 тивостям порошкових злектродів різного складу наведені в таблиці 2. Наплавлення порошковим електродом, що принятий за прототип виконувалося на тім же режимі під флюсом АН-26. Таблиця 2 Відносна зносостійкість металу, що наплавлений різним складом порошкового електроду Номер варіанта складу шихти Відносна зносостійкість Стабільність горіння дуги Якість формування шва відділення жужільної кірки 1 1,05 гарна гарне гарна 2 3 4 1,10 1,2 1,15 висока висока висока дуже гарне дуже гарне дуже гарне висока висока висока Наведені дані показують, що запропонований порошковий електрод, забезпечує зносостійкість не меншу, а навіть трохи більше високу, ніж найближчий аналог. Крім того, застосування пропоно Комп’ютерна верстка М. Ломалова 5 1,1 гарна гарне гарна 6 прототип 1,0 гарна гарне задовільно ваного порошкового електрода для зносостійкого наплавлення дозволить виконувати наплавлення як закритою дугою під флюсом так і відкритою. Підписне Тираж 23 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