Состав масс покрытий сварочных электродов

(51) 23 35/365 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ сварочных электродов, используемых для ручной дуговой сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей. Технический результат изобретения обеспечение более устойчивого горения сварочной дуги. Это достигается использованием состава масс покрытий при следующем соотношении компонентов, мас. целлюлоза 6-25, рутилильменитовый концентрат 18-62, доломит 4-14,волластонит 7-22, ферромарганец 11-26. При сварке с электродами, изготовленными на основе разработанных составов масс покрытий,обеспечивается улучшение устойчивости горения сварочной дуги, благодаря увеличению разрывной длины дуги до 25 мм.(72) Бишимбаев Валихан Козыкеевич Есимов Беген Омарович Абдурахманов Рустамбек Убайдуллаевич Айтуреев Мурат Жарылкасынович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СОСТАВ МАСС ПОКРЫТИЙ СВАРОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ Изобретение относится к сварочному производству, в частности, к составу масс покрытий сварочных электродов, используемых для ручной дуговой сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей. Известно электродное покрытие (А.с.1481012, МПК В 23 35/365, 1989 г., Б.И.19),используемое для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, содержащее, мас. Целлюлоза 5-8 Рутил 40-46 Нефелиновый концентрат 12-16 Тальк 5-10 Мрамор 7-11 Ферромарганец 12-14 Железосодержащий компонент остальное. Электроды с данным покрытием не обеспечивают достаточно качественного формирования металла швов при сварке в вертикальном положении сверху вниз и устойчивого горения сварочной дуги. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электродное покрытие (А.с.1247299,МПК В 23 35/365, 1986 г., Б.И.28),предназначенное для ручной дуговой сварки вертикальных швов сверху вниз и увеличения глубины проплавления низкоуглеродистых сталей,содержащее, мас. Целлюлоза 9-15 Рутил 26-32 Ильменит 14-32 Мрамор 4-7 Каолин 4-7 Ферромарганец 6-10 Карбоксиметилцеллюлоза 1-2 Железный порошок остальное. В составе данной покрытии рутил и ильменит являются титансодержащими компонентами, а мрамор представляет собой минерал, содержащий карбонат металла. Недостатком этого покрытия является то, что при его использовании сварочная дуга горит недостаточно устойчиво. Задача изобретения - разработка состава масс покрытий сварочных электродов, обеспечивающего более устойчивое горение сварочной дуги. Технический результат изобретения обеспечение более устойчивого горения сварочной дуги. Достигается это тем, что состав масс покрытий сварочных электродов для сварки малоуглеродистых и низколегированных сталей,включающий целлюлозу,титансодержащий компонент, минерал, содержащий карбонат металла и ферромарганец,согласно изобретению,дополнительно содержит волластонит, а в качестве титансодержащего компонента рутил-ильменитовый концентрат и в качестве минерала, содержащего карбонат металла, доломит, при следующем соотношении компонентов, мас. Целлюлоза 6-25 Рутил-ильменитовый концентрат 18-62 2 Доломит 4-14 Волластонит 7-22 Ферромарганец 11 -26. Волластонит ввели в состав масс покрытий для повышения устойчивости горения дуги. Кроме того,волластонит выполняет в составе масс покрытий функции пластификатора и шлакообразующего компонента. Целлюлоза в составе масс покрытий выполняет функции газообразующего и пластифицирующего компонента. Образующиеся при разложении целлюлозы в процессе сварки газы создают газовый поток, который препятствует стеканию жидкого металла и шлака с вертикальной поверхности при наложении швов сверху вниз. Рутил-ильменитовый концентрат вводили в состав масс покрытий в качестве шлакообразующего компонента. Его введение способствует улучшению сварочнотехнологических свойств электрода. Доломит выполняет в составе масс покрытий функции стабилизирующего, газообразующего и шлакообразующего компонента. Ферромарганец вводили в состав масс покрытий для раскисления и легирования металла сварочной ванны. При изготовлении сварочных электродов предварительно компоненты масс покрытий сушат и измельчают. Размеры зерен компонентов должны находиться в пределах 40-200 мкм. Затем их дозируют и после смешивания сухой массы замешивают в жидком калиевом, калиево-натриевом или натриевом стекле, имеющем плотность 1,31,5 г/см 3 и модуль 2,8-3,6. Количество жидкого стекла к массе сухой шихты берется в пределах 2133. Приготовленную мокрую смесь брикетируют, а затем наносят на поверхность металлического стержня методом прессования. Предварительную сушку (провяливание) опрессованных сварочных электродов осуществляют при температуре 40-70 С в течение 20-30 минут. После провяливания электроды прокаливают при температуре 110-140 С в течение 40-60 минут. Конкретные составы предлагаемой массы покрытий и их свойства представлены в таблице. Устойчивость горения сварочной дуги оценивали классическим способом путем замера расстояния между испытываемыми электродами и изделием после естественного обрыва сварочной дуги. В качестве материала стержня электродов использовали сварочную проволоку марки Св 08 А диаметром 4,0 мм. Внешний диаметр покрытий составлял 6,1-6,2 мм. Сварку и наплавку производили на переменном и постоянном токе,используя пластины из стали марки Ст 3 и 12 ГС. Варьирование составом предлагаемой массы покрытий при его разработке показало, что только при выдерживании содержания компонентов в заявляемых пределах обеспечиваются положительные показатели. Снижение содержания целлюлозы ниже заявленного предела сопровождается ухудшением формирования сварных швов на вертикальной поверхности. Повышение в составе масс покрытий содержания целлюлозы выше заявленного предела приводит к снижению пластичности и ударной вязкости металла сварных швов. Кроме того,повышается склонность металла сварных швов к порам и холодным трещинам. Снижение в составе масс покрытий содержания рутил-ильменитового концентрата ниже заявленного значения сопровождается снижением устойчивости горения сварочной дуги, ухудшением кроющей способности шлака и его отделимости с поверхности металла сварного шва после сварки. Повышение в составе масс покрытий содержания рутил-ильменитового концентрата выше заявленного значения приводит к ухудшению формирования металла сварного шва. Снижение в составе масс покрытий содержания доломита и волластонита ниже заявленных значений сопровождается снижением устойчивости горения сварочной дуги. Повышение содержания в составе масс покрытий доломита и волластонита выше заявленных значений приводит к ухудшению отделимости шлака с поверхности металла сварного шва после сварки. Снижение в составе масс покрытий содержания ферромарганца ниже заявленного значения приводит к снижению механических характеристик металла сварного шва, повышению вероятности образования пористости в наплавленном металле и ухудшению кроющей способности шлака. Повышение в составе масс покрытий содержания ферромарганца выше заявленного значения приводит к чрезмерному повышению прочностных характеристик наплавленного металла и ухудшению прессуемости электродов. Таким образом, изменение пределов содержания любого из компонентов заявляемого состава массы покрытий приводит к ухудшению свойств сварочных электродов. Разработанный состав массы покрытий сварочных электродов обеспечивает хорошую технологичность изготовления электродов методом прессования и сообщает им сварочнотехнологические свойства, а именно- дуга легко возбуждается и стабильно горит покрытие плавится равномерно,без чрезмерного разбрызгивания, отваливания кусков и образования чехла или козырька- образующийся при сварке шлак обеспечивает правильное формирование валиков шва, легко удаляется после охлаждения- в металле шва отсутствуют трещины, надрывы и поры- электродами возможна сварка на переменном и постоянном токе во всех пространственных положениях, включая нижнее, горизонтальное,потолочное, вертикальное снизу вверх и сверху вниз. При сварке с электродами, изготовленными на основе разработанных составов масс покрытий,обеспечивается улучшение устойчивости горения сварочной дуги, благодаря увеличению разрывной длины дуги до 25 мм. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Состав масс покрытий сварочных электродов,включающий целлюлозу,титансодержащий компонент, минерал, содержащий карбонат металла и ферромарганец, отличающийся тем, что он дополнительно содержит волластонит, а в качестве титансодержащего компонента рутил-ильменитовый концентрат и в качестве минерала, содержащего карбонат металла, доломит, при следующем соотношении компонентов, мас. Целлюлоза 6-25 Рутил-ильменитовый концентрат 18-62 Доломит 4-14 Волластонит 7-22 Ферромарганец 11-26.