Спосіб виготовлення порошкового електрода для зносостійкого наплавлення

Реферат: Спосіб виготовлення порошкового електрода для зносостійкого наплавлення, при якому сердечник, в складі якого є гранули комплексно-легованого сплаву, одержують методом прокатки при сукупному обтисненні оболонки з наповнювачем. Встановлюють силу обтиснення в межах 30-35 кН, а швидкість протягання стрічки на стані в межах 120-180 м/г. UA 70305 U (54) СПОСІБ ВИГОТОВЛЕННЯ ПОРОШКОВОГО ЕЛЕКТРОДА ДЛЯ ЗНОСОСТІЙКОГО НАПЛАВЛЕННЯ UA 70305 U UA 70305 U 5 10 15 20 Корисна модель належить до галузі зварювального виробництва, а точніше до виготовлення дроту або прутків для зварювання. Як прототип прийнятий спосіб виготовлення порошкового електрода для зносостійкого наплавлення із гранулами комплексно-легованого сплаву в складі сердечника, одержуваного методом прокатки при сукупному обтисненні оболонки з наповнювачем (авт. свід. СРСР №1243258, опубл. 26.07.74, МПК В23К 35/40). Однак прототип має наступний недолік: неоднорідність зварювально-технологічних властивостей по довжині електрода й характеристик наплавленого металу, що знижує зносостійкість електрода й звареного шва. В основу корисної моделі поставлена задача підвищити зносостійкості наплавленого шару шляхом підвищення концентрації зносостійкої фази. Поставлена задача вирішується тим, що в способі виготовлення порошкового електрода для зносостійкого наплавлення із гранулами комплексно-легованого сплаву в складі сердечника, одержуваного методом прокатки при сукупному обтисненні оболонки з наповнювачем, згідно з корисною моделлю встановлюють силу обтиснення в межах 30-35 кН, а швидкість протягання стрічки на стані в межах 120-180 м/г. Доведено, що нова сукупність ознак є причиною, а отриманий первинний технічний результат "підвищення концентрації зносостійкої фази" - наслідком. У свою чергу цей первинний результат є причиною, а вторинний технічний результат "підвищення зносостійкості наплавленого шару" - наслідком. Технологічний процес виробництва порошкових електродів містить у собі операції формування оболонки і її спільного ущільнення з порошковим наповнювачем. Залежно від сили обтиснення й швидкості прокатки змінюється ступінь ущільнення оболонки й ущільнення порошкового наповнювача (таблиця 1). 25 Таблиця 1 Сила Швидкість обтиснення, кН протягання, м/г 10 20 30 35 30 35 40 45 60 60 120 180 60 120 180 60 Відносне подовження оболонки, % Коефіцієнт стоншення наповнювача 5 14 13 11 16 14 12 25 0,86 0,85 0,85 0,85 0,80 0,80 0,82 0,79 Коефіцієнт ущільнення наповнювача 1,52 1,76 1,74 1,72 1,8 1,79 1,74 2,1 Коеф. втрат при наплавленні, % 26 21 20 18 16 14 12 12 Виникаючі в зоні деформації порошкового електрода контактні напруги й опір обтисненню порошкового сердечника сприяють наклепу й втраті пластичних властивостей оболонки. Тому межі можливого регулювання сили обтиснення визначаються для кожного типу оболонки й наповнювача з різними фізико-механічними властивостями, і можуть бути розширені за рахунок збільшення швидкості прокатки, що сприяє зниженню результуючої сили протягання стрічки на стані. Для порошкового електрода, що складається з оболонки 08КП і порошкового наповнювача ПГ-Л 101 з коефіцієнтом заповнення 55 % можливе збільшення сили обтиснення до 35 кН, яка забезпечує необхідну технологічну міцність оболонки. Наповнювач порошкового електрода, що складається з порошку комплексно-легованого сплаву ПГ-Л 101, через порівняно високу механічну міцність часток, при ущільненні практично не руйнується, що сприяє більш щільному впакуванню часток у сформованому оболонкою об'ємі й рівномірному розподілу порошку по довжині електрода. Зазначені фактори визначають стабільність зварювально-технологічних властивостей порошкового електрода при наплавленні. Виготовлення порошкового електрода, що складається з оболонки 08КП і порошку комплексно-легованого сплаву ПГ-Л 101, із силою обтиснення 30 кН і швидкістю протягання 180 м/г, при наплавленні сприяє більш рівномірному оплавленню оболонки й зниженню втрат електродного металу на розбризкування (таблиця 1). Це обумовлене підвищенням активності блукання дуги по торцю порошкового електрода, що плавиться, внаслідок підвищення щільності струму в стоншеної при прокатці оболонці. При цьому підвищується ефективність теплової 1 UA 70305 U 5 10 взаємодії оболонки з наповнювачем на вильоті електрода й знижується градієнт температур при оплавленні сердечника порошкової стрічки розплавленими краплями. Збільшення швидкості прокатки порошкової стрічки при силах обтиснення електрода більш 20 кН, забезпечує більш щільний контакт між оболонкою й наповнювачем і, отже, більш ефективну передачу тепла від оболонки до наповнювача на вильоті електрода. При розплавленні більш нагрітого наповнювача знижується активність газовиділення при взаємодії з металом краплі й втрати електродного матеріалу на розбризкування. Стабілізація процесу плавлення порошкового електрода при наплавленні підвищує концентрацію тепла дуги на зварювальну ванну і її температуру, що сприяє збільшенню часу перебування металу ванни в рідкому стані й сприяє утворенню зносостійкої фази. За рахунок цього підвищується стійкість наплавленого металу до абразивного зносу (таблиця 2). Таблиця 2 Середня Сила Швидкість Площа Площа Відносна температура Фаза, що обтиснення, протягання, проплавлення, наплавлення, абразивна зварювальної зміцнює, % 2 2 кН м/г см см зносостійкість ванни, °С 10 30 10 30 60 180 0,32 0,39 0,30 0,37 0,76 0,85 0,72 0,87 1300 1440 1380 1430 1 1,5 0,96 1,3 20 35 18 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб виготовлення порошкового електрода для зносостійкого наплавлення, при якому сердечник, в складі якого є гранули комплексно-легованого сплаву, одержують методом прокатки при сукупному обтисненні оболонки з наповнювачем, який відрізняється тим, що встановлюють силу обтиснення в межах 30-35 кН, а швидкість протягання стрічки на стані в межах 120-180 м/г. Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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