Порошковий дріт

Реферат: UA 69581 U UA 69581 U 5 10 15 20 25 30 Корисна модель належить до зварювальних матеріалів, призначених для механізованого зварювання відкритою дугою металевих конструкцій з низьколегованих сталей, що працюють в умовах статичного та змінного навантаження, наприклад балок, рам і т. ін. Відомий склад порошкового дроту для зварювання [1], що складається з оболонки зі сталі 08кп і порошкоподібної шихти, що містить наступні компоненти, мас. %: рутиловий концентрат 4,0-5,0 мармур 1,0-1,5 плавиковий шпат 4,0-6,0 феромарганець 1,2-1,5 алюмінієвий порошок 2,0-2,4 феротитан 1,5-2,0 феросиліціум 0,6-0,8 гафній 0,1-0,3 нікель 0,5-0,7 залізний порошок 17,5-20,0 сталева оболонка решта. Відомий також склад самозахисного порошкового дроту [2] для зварювання, що складається зі сталевої оболонки та порошкоподібної шихти, що містить такі компоненти, як рутиловий концентрат, плавиковий шпат, окисел кальцію, феротитан, алюміній, феромарганець, феросиліціум залізний порошок у наступному співвідношенні, мас. %: окисел кальцію 1,5-2,5 рутиловий концентрат 4,8-7,5 плавиковий шпат 5,0-8,0 феротитан 1,5-2,5 алюміній 1,6-2,4 феромарганець 1,0-1,5 силіціум 0,4-0,7 залізний порошок 15,0-20,0 сталева оболонка решта. Недоліками даного порошкового дроту є підвищене розбризкування розплавленого металу при зварюванні, низька вкриваюча здатність шлаку, незадовільне відділення шлакового покриття, а метал зварного шва має хімічну неоднорідність і забруднення неметалічними включеннями, значна частина яких вноситься недостатньо розкисленим матеріалом оболонки дроту. Загальними суттєвими ознаками відомих складів порошкового дроту й того, що заявляється, є вміст у його складі плавикового шпату, мармуру, феротитану, алюмінію та залізного порошку. В основу корисної моделі поставлена задача створення самозахисного порошкового дроту, для зварювання металевих конструкцій з низьколегованих сталей, що працюють при статичному та змінному навантаженні, який має підвищені зварювально-технологічні властивості і забезпечує однорідність металу шва. Поставлена задача вирішується тим, що порошковий дріт додатково містить цирконієвий концентрат, сфеновий концентрат, матеріал оболонки із сталі марки 09Г2, а співвідношення компонентів у відсотках до загальної маси дроту: плавиковий шпат 3,5-4,0 мармур 2,0-4,8 цирконієвий концентрат 3,0-3,5 сфеновий концентрат 1,5-2,5 феросиліціум 2,0-2,5 алюміній 0,3-0,5 феротитан 1,5-2,0 залізний порошок 15,2-20,2. Плавиковий шпат застосований як стабілізуючий та газошлакоутворюючий компонент. Він зменшує розчинність водню в наплавленому металі та підвищує текучість шлаку, що забезпечує краще рафінування розплавленого металу зварної ванни. Вказана кількість є оптимальною для цього складу порошкового дроту, тому що при меншій кількості не буде забезпечене зниження водню в наплавленому металі, а при вмісті плавикового шпату в складі дроту більше 4,0 % відбудеться значне збільшення текучості шлаку, що є причиною зменшення товщини шлакової кірки, тобто погіршення захисту розплавленого металу. Цирконовий концентрат використано як шлакоутворюючий компонент для якісного захисту металу зварного шва, має вміст у розмірі 3,0-3,5 %. При меншому вмісті зменшується товщина 1 UA 69581 U 5 10 15 20 25 30 шлакового покриття, що є причиною зниження захисних властивостей шлаком наплавленого металу, а при вмісті більше 3,5 % значно погіршується формування наплавленого шару металу, що є наслідком утворення короткого шлаку. В указаній кількості цирконовий концентрат покращує відділення шлакового покриття від металу шва. Сфеновий концентрат містить в своєму складі ніобій і рідкоземельні елементи, які забезпечують рафінування і захист розплавленого металу від атмосферних газів. Мармур застосовують з метою газового захисту зони зварювальної дуги за рахунок утворення потоку газоподібного СО2 при дисоціації компоненту. Вміст мармуру в дроті складає 2,0-2,8 %. При меншому вмісті не забезпечується захист розплавленого металу, а при більшій кількості збільшується розбризкування електродного металу. Загальний вміст наведених газошлакоутворюючих компонентів (10,0-12,8) % в складі порошкового дроту, забезпечує якісний захист зварювальної дуги та розплавленого металу. Феросиліціум у наведеній кількості уведено до дроту як легуючий елемент, що забезпечує необхідні властивості металу шва. Алюміній і феротитан введені до складу порошкового дроту як розкислювачі металу. При меншій кількості цих компонентів у металі шва з'являються пори, а більша кількість є причиною погіршення відділення шлакового покриття від металу шва. Запропоновано використати як матеріал оболонки сталь 09Г2. Дана сталь досить розкислена, легована, марганцем, який переходить у метал зварного шва при плавленні порошкового дроту, тож можна уникнути використання феромарганцю та зменшити кількість феросиліціуму у складі порошкового дроту. Використовувалася стрічка зі сталі 09Г2. Зі стрічки розміром 0,5×12 мм був отриманий порошковий дріт трубчастого перетину діаметром 2,5 мм з відносною щільністю сердечника 0,83-0,87 та коефіцієнтом заповнення 0,3. Наплавлення виконували на пластину зі сталі 17ПС на наступному режимі: Ід=210-230 А, Uд=26-28 В, Vзв=18 м/г. Дослідження наплавлених зразків показало, що розбризкування в порівнянні з прототипом [2] зменшено більш ніж в 1,5 разу. Це забезпечилося за рахунок застосування розкисленої сталі оболонки порошкового дроту. Шлак вкриває валик по всій довжині, товщина шлакового покриття практично рівномірна, відділення шлаку без прикладення механічного впливу. Джерела інформації: 1. Авторське посвідчення №1049225, кл В23К 35/36, 1982. 2. Авторське посвідчення №505546, кл. В23К 35/36, 1974. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Порошковий дріт, що містить сталеву оболонку, в середині якої розташований порошковий наповнювач з плавикового шпату, феротитану, алюмінію, феросиліціуму, залізного порошку, який відрізняється тим, що сталева оболонка виготовлена зі сталі марки 09Г2, а порошковий наповнювач додатково містить цирконієвий концентрат, сфеновий концентрат, мармур при наступному співвідношенні компонентів у відсотках до загальної маси дроту: плавиковий шпат 3,5-4,0 мармур 2,0-4,8 цирконієвий концентрат 3,0-3,5 сфеновий концентрат 1,5-2,5 феросиліціум 2,0-2,5 алюміній 0,3-0,5 феротитан 1,5-2,0 залізний порошок 15,2-20,2. Комп’ютерна верстка А. Рябко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2