Електроди для зварювання вуглецевих сталей з високим вмістом сірки в поверхневих шарах металоконструкцій

Реферат: Електроди для зварювання вуглецевих сталей з високим вмістом сірки в поверхневих шарах металоконструкцій включають в складі шихти покриття наступні компоненти: слюда-мусковіт; ільменіт (FeOTiO2); пісок кварцовий; целюлоза. В процесі виготовлення електродів в шихту додатково вводиться у вигляді дисперсного порошку марганець металевий. UA 105082 U (12) UA 105082 U UA 105082 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Корисна модель належить до галузі обробки металів і переробної промисловості, а саме до зварювання сталей з високим вмістом сірки. Найближчим аналогом до корисної моделі є зварювальні електроди [Макаренко В.Д., Грачев С.И., Прохоров Н.Н. и др. Сварка и коррозия нефтегазопроводов в Западной Сибири. - Київ: Сільгоспосвіта, 1996. - с. 207], які вміщують в своему покритті наступні шихтуючі матеріали: слюда-мусковіт; ільменіт (FeOTiO2); феромарганець (FeMn); пісок кварцовий; целюлоза. Як електродний дріт використовується дріт марки Св-08, а зв′язуючим шихти служить калійнатрійова силікатна глиба в кількості 12 % до ваги сухої шихти. Недоліком такого електрода є те, що при зварюванні вуглецевих сталей з високим вмістом сірки (до 0.1-0.15 %) в поверхневому шарі виникають гарячі тріщини, які в процесі експлуатації конструкцій визивають руйнування, наприклад, теплообмінників, бродильних чанів, фільтраційних котлів тощо. В основу корисної моделі поставлена задача підвищення якості зварювальних з′єднань обладнання харчової і переробної промисловості. Поставлена задача вирішується тим, що для підвищення якості зварювального з′єднання використовують зварювальні електроди з покриттям наступного складу, % мас: слюда-мусковіт 10-12; ільменіт (FeOTiO2) - 57-59; пісок кварцовий - 10-12; целюлоза - 3-4, згідно з корисною моделлю, в процесі підготовки електродного покриття в шихту вводять марганець металевий у вигляді дисперсного порошку в кількості 17-20 % до маси шихти. Причинно-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному. В процесі нагріву електродного покриття марганець металевий, попадаючи в крапельному вигляді у розплавлену зварювальну ванну, дуже активно взаємодіє з сіркою, яка знаходиться в атомарному стані, в результаті чого утворюється хімічно стійке з′єднання сульфіду Марганця (MnS), не розчинене в розплавленій ванні, а тому в процесі кристалізації металу воно витісняється в шлак, який потім легко видаляється після закінчення зварювальних робіт. Таким чином, сірка, завдяки марганцю металевому, видаляється із розплавленого металу, що забезпечує високу стійкість зварювального шва проти утворення гарячих тріщин, пор і інших дефектів, що сприятиме підвищенню спротиву зварювальних конструкцій руйнуванню. Таким чином, пропоновані ознаки в сполученні з раніше відомими дозволять отримати новий позитивний ефект, що полягає в підвищенні експлуатаційного безаварійного ресурсу зварювальних апаратів і обладнання харчової і переробної промисловості. Пропонований зварювальний електрод реалізується на практиці наступним чином. В процесі виготовлення електродів в заводських умовах в шихту покриття наступного складу, % мас: слюда-мусковіт - 10-12; ільменіт (FeOTiO2) - 57-59; пісок кварцовий - 10-12; целюлоза - 3-4, добавляють марганець металевий у порошкоподібному вигляді в кількості 1720 % від маси шихти, яка є оптимальною для досягнення технічного результату щодо підвищення якості зварювальних з'єднань. При зварюванні такими електродами марганець металевий, маючи більш високу хімічну спорідненість до сірки, ніж менш активний феромарганець, з'єднує іі в хімічно стійку сполуку, яка не розчиняється в рідкому металі розплавленої ванни і видаляється в процесі кристалізації в шлак. Таким чином забезпечується висока стійкість металу зварного шва проти утворення гарячих тріщин, а, тим самим, підвішується стійкість зварного стику проти руйнування в процесі експлуатації. Введення в шихту електродного покриття марганцю металевого в кількості 17-20 % дозволить, за рахунок хімічної взаємодії марганцю (Μn) і сірки (S), видалити останню із розплавленої ванни в шлак, що призведе до неуможливлювання утворення гарячих тріщин в процесі зварювання металу і сприятиме підвищенню працездатності зварних з'єднань без руйнувань. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 50 55 Електроди для зварювання вуглецевих сталей з високим вмістом сірки в поверхневих шарах металоконструкцій, що включають в складі шихти покриття наступні компоненти: слюдамусковіт; ільменіт (FeOTiO2); пісок кварцовий; целюлоза, які відрізняються тим, що в процесі виготовлення електродів в шихту додатково вводиться у вигляді дисперсного порошку марганець металевий при наступному співвідношенні компонентів, % мас.: слюда-мусковіт 10-12 57-59 ільменіт (FeOTiO2) пісок кварцовий 10-12 целюлоза 3-4 марганец металевий 17-20. 1 UA 105082 U Комп’ютерна верстка М. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2