Состав электродного покрытия (варианты)

КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(57) Изобретение может быть использовано при изготовлении электродов для ручной дуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей. Электродное покрытие содержит рутиловый концентрат, тальк, мрамор, ферромарганец, каолин,целлюлозу и промпродукты титанового производства. В качестве последних может быть использован титановый шлак и пыль титанового шлака. Рутиловый концентрат в составе может быть полностью заменен упомянутыми промпродуктами титанового производства. За счет уменьшения содержания дорогостоящих компонентов снижена себестоимость электродов. Электроды с данным покрытием обладают высокими сварочно-технологическими свойствами.(72) Альхимович Евгений Сергеевич Слабков Владимир Петрович Цигулев Владимир Иванович Чепрасов Александр Иванович Шмелев Владимир Матвеевич(56) Паспорт электродов марки МР-3 тип Э 46 по ГОСТ 9467-75450676, 25.11.19742120367 1, 20.10.19982100166 1, 27.12.1997 12173 Изобретение относится к сварке, в частности, к составу электродного покрытия, и может быть использовано в электродах для ручной электродуговой сварки углеродистых и низколегированных сталей. Известен состав электродного покрытия, состоящий из ингредиентов, содержащихся в нем в следующем соотношении, мас.ставролитовый концентрат 0,5-15 мрамор 4-30 ферромарганец 4-25 целлюлоза 1-5 рутиловый концентрат 10-50 тальк 2-20 1-15. каолин Это покрытие облегчает процесс опрессовки электродов за счет увеличения пластичности массы ставролитовым концентратом и позволяет изготавливать рутиловые электроды с меньшим содержанием в обмазке самого рутилового концентрата (а с. СССР 450676, кл. В 23 К 35/36, 1974). Недостатком его является высокая себестоимость покрытия из-за большого объема в нем дорогостоящих рутилового концентрата и ферромарганца. Известен также состав электродного покрытия,состоящий из ингредиентов, содержащихся в нем в следующем соотношении, мас.рутиловый концентрат 50,0 тальк 10,0 мрамор 18,5 ферромарганец 15,0 каолин 4-5 целлюлоза 1,5. Электроды с покрытием данного состава обладают следующими сварочно-технологическими свойствами временное сопротивление разрыву, МПа 470-529 98-147 ударная вязкость, Дж/см 2 содержание в наплавленном металле,серы 0,0 40 фосфора 0,035(Паспорт электродов марки МР-3 тип Э 46 по ГОСТ 9467-65). Недостатком этого электродного покрытия является высокая себестоимость за счет содержания остродефицитных и дорогостоящих рутилового концентрата и ферромарганца, а также невысокие сварочно-технологические свойства электродного покрытия. Техническим результатом настоящего изобретения является снижение себестоимости электродного покрытия за счет уменьшения содержания дефицитных и дорогостоящих компонентов и одновременно повышение сварочно-технологических свойств электродного покрытия. Состав электродного покрытия, содержащий компонент, включающий окись титана, тальк, мрамор, ферромарганец, каолин, целлюлозу, согласно изобретению, дополнительно содержит титановый шлак при следующем соотношении компонентов,мас.компонент, включающий окись титана 0,5-20 2 титановый шлак 35-54,5 тальк 8-10 мрамор 18-20 ферромарганец 10-12 каолин 4-5 целлюлоза 1,2-1,5. По второму варианту состав электродного покрытия, содержащий компонент, включающий окись титана, тальк, мрамор, ферромарганец, каолин, целлюлозу, согласно изобретению, дополнительно содержит титановый шлак и его пыль при следующем соотношении компонентов, мас.компонент, включающий окись титана 0,5-20 титановый шлак 32-41,5 пыль титанового шлака 9-17 8-10 тальк мрамор 18-20 ферромаганец 10-12 каолин 4-5 целлюлоза 1,2-1,5. По третьему варианту состав электродного покрытия, содержащий компонент, включающий окись титана, тальк, мрамор, ферромарганец, каолин и целлюлозу, согласно изобретению, в качестве компонента, включающего окись титана, содержит титановый шлак при следующем соотношении компонентов, мас.титановый шлак 48-58 тальк 8-10 мрамор 18-20 ферромарганец 9-11 каолин 4-5 целлюлоза 1,2-1,5. По четвертому варианту состав электродного покрытия, содержащий компонент, включающий окись титана, тальк, мрамор, ферромарганец, каолин, целлюлозу, согласно изобретению, в качестве компонента, включающего окись титана, содержит титановый шлак и его пыль при следующем соотношении компонентов, мас.титановый шлак 43,5-45 пыль титанового шлака 9-17 тальк 8-10 мрамор 18-20 ферромарганец 9-11 каолин 4-5 целлюлоза 1,2-1,5. Окись титана является шлакообразующим компонентом и защищает свариваемый шов от воздействия кислорода и азота. Состав титанового шлака согласно ТУ 647 РК 00202028-106-00,2 81,0-89,54,4-8,6 2 1,8-3,2 23 2,6-5,00,20-0,42 23 0,74-1,50,78-1,50,58-2,5 25 0,270,40 прочее остальное. Состав пыли титанового шлака отличается содержанием окиси титана и составляет 40-68 . Полная или частичная замена рутилового концентрата стоимостью 650-750 долл. США за 1 т на более дешевые компоненты, включающие окись титана (титановый шлак - 400-450 долл. США за 1 т,пыль титанового шлака - 150-200 долл. США за 1 т) 12173 позволяет снизить стоимость электродного покрытия. Кроме того, снижение себестоимости достигается уменьшением расхода дорогостоящего ферромарганца (800-850 долл. США за 1 т), которое стало возможным благодаря наличию марганца в титановом шлаке и его пыли. Одновременно увеличение содержания легирующих элементов (хрома, ниобия, никеля) и уменьшения вредных элементов (серы, фосфата) в титановых шлаках и его пыли по сравнению с рутиловым концентратом позволяет улучшить легирующие свойства электродного покрытия. Пример. Изготовлены электроды с различными составами электродного покрытия марки МР-3 по ГОСТ 9466-75 на проволоке СВ-08 по ГОСТ 2246-70 диаметром 3-4 мм методом опрессовки на прессе АОЭ 3. При опрессовке электродов применяли калиевонатриевое жидкое стекло в количестве 22-28 от массы сухой шихты с модулем 2,85-3,0 и плотностью 1,45-1,48. Коэффициент веса покрытия Квп 0,25. Конкретные составы электродного покрытия приведены в табл. 1. При этом в качестве компонента, включающего окись титана, использовали рутиловый концентрат. Состав рутилового концентрата,используемого в электродном покрытии, согласно ГОСТ 22938-78, следующий,окись титана 94 двуокись кремния 1,5 окись алюминия 0,6 окись железа 3 двуокись циркония 1,0 фосфор 0,03 сернистый ангидрид 0,05 влага 0,1 остальное не регламентируется. Изготовленными электродами выполняли сварку пластин б 15 мм размером 100 х 55 х 200 мм на переменном и постоянном токе обратной полярности(св 160 д 28 В э 4 мм). Из сварного соединения механическим способом вырезали образцы для испытаний. Сварочнотехнологические испытания проводили в соответствии с ГОСТ 9466-75. Результаты сварочно-технологических испытаний представлены в табл. 2. Из табл. 2 видно, что сварочно-технологические свойства металла с предлагаемым покрытием выше,чем у прототипа. Наплавленный металл имел следующий химический состав, мас.С 0,07 М 0,580,125 Р 0,0220,100,050,022, который соответствует требованиям ГОСТ 9466-75 и ГОСТ 9467-75 на сварочные электроды. Предлагаемые варианты покрытий обеспечивают высокие сварочно-технологические свойства, стабильное горение дуги, минимальное разбрызгивание, хорошее формирование наплавленного металла, легкую отделимость шлака, отсутствие пор,трещин, высокую ударную вязкость (до 260,8 Дж/см 2), увеличение временного сопротивления разрыву (до 540 МПа). Снижается себестоимость электродного покрытия за счет уменьшения содержания дефицитных и дорогостоящих компонентов - рутилового концентрата и ферромарганца. Таблица 1 Компоненты электродного покрытия известный Рутиловый концентрат-ГОСТ 22938-78 Титановый шлак-ТУ 647 РК 00202028-106-00 Пыль титанового шлака Ферромарганец - ГОСТ 4755-80 Мрамор - ГОСТ 4416-73 Тальк - ГОСТ 21234-75 Каолин - ГОСТ 19608-84 Целлюлоза - ТУ 13-7308001-83 12173 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Состав электродного покрытия, содержащий компонент, включающий окись титана, тальк, мрамор, ферромарганец, каолин, целлюлозу, отличающийся тем, что он дополнительно содержит титановый шлак при следующем соотношении компонентов, мас. компонент, включающий окись титана 0,5-20 титановый шлак 35-54,5 тальк 8-10 мрамор 18-20 ферромарганец 10-12 каолин 4-5 целлюлоза 1,2-1,5. 2. Состав электродного покрытия, содержащий компонент, включающий окись титана, тальк, мрамор, ферромарганец, каолин, целлюлозу, отличающийся тем, что он дополнительно содержит титановый шлак и его пыль при следующем соотношении компонентов, мас. компонент, включающий окись титана 0,5-20 титановый шлак 32-41,5 пыль титанового шлака 9-17 тальк 8-10 мрамор 18-20 ферромарганец 10-12 каолин 4-5 целлюлоза 1,2-1,5. 3. Состав электродного покрытия, содержащий компонент, включающий окись титана, тальк, мрамор, ферромарганец, каолин, целлюлозу, отличающийся тем, что в качестве компонента, включающего окись титана он содержит титановый шлак при следующем соотношении компонентов, мас. титановый шлак 48-58 тальк 8-10 мрамор 18-20 ферромарганец 9-11 каолин 4-5 целлюлоза 1,2-1,5. 4. Состав электродного покрытия, содержащий компонент, включающий окись титана, тальк, мрамор, ферромарганец, каолин, целлюлозу, отличающийся тем, что в качестве компонента, включающего окись титана, он содержит титановый шлак и его пыль при следующем соотношении компонентов, мас. титановый шлак 43,5-45 пыль титанового шлака 9-17 тальк 8-10 мрамор 18-20 ферромарганец 9-11 каолин 4-5 целлюлоза 1,2-1,5.