RU2661126C1 - Шихта порошковой проволоки - Google Patents
Шихта порошковой проволоки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2661126C1 RU2661126C1 RU2017121945A RU2017121945A RU2661126C1 RU 2661126 C1 RU2661126 C1 RU 2661126C1 RU 2017121945 A RU2017121945 A RU 2017121945A RU 2017121945 A RU2017121945 A RU 2017121945A RU 2661126 C1 RU2661126 C1 RU 2661126C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- tungsten
- cored wire
- flux
- aluminum
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 27
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 25
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims abstract description 23
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims abstract description 23
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 19
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 14
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims abstract description 13
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims abstract description 12
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 claims abstract description 11
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012717 electrostatic precipitator Substances 0.000 claims abstract description 7
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000011572 manganese Substances 0.000 claims abstract description 6
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 18
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 9
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 abstract description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 abstract description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 abstract 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 9
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 7
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 7
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 5
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 5
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 4
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 3
- 150000003657 tungsten Chemical class 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001309 Ferromolybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001566 austenite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical class [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- -1 tungsten carbides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
- B23K35/368—Selection of non-metallic compositions of core materials either alone or conjoint with selection of soldering or welding materials
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при наплавке порошковой проволокой под флюсом при восстановлении изношенных деталей и получении износостойкого защитного покрытия на деталях металлургического оборудования. Шихта порошковой проволоки содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,5-1,5, марганец 1,87-3,43, кремний 1,25-3,13, хром 6,87-10,94, молибден 0,1-0,5, вольфрамсодержащий концентрат 43,89-57,56, ванадий 0,62-1,25, алюминий 0,1-0,15, никель 0,01-0,6, кобальт 0,01-0,5, пыль электрофильтров алюминиевого производства 0,5-10, железо – остальное. Изобретение обеспечивает повышение эксплуатационных свойств наплавленного металла, в частности износостойкости при высоких температурах, за счет оптимизации химического состава шихты, снижения содержания водорода и уменьшения загрязненности наплавляемого слоя неметаллическими включениями. 2 табл.
Description
Изобретение относится к сварочному производству, в частности к производству порошковой проволоки, и может быть использовано при наплавке под флюсом для восстановления изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях металлургического оборудования, работающих в условиях сжатия и абразивного износа при температурах 600°С, в частности для ремонта прокатных валков.
Известна шихта порошковой проволоки [1] содержащая углерод, хром, вольфрам, ванадий, кремнефтористый натрий, серу, кобальт, молибден и алюминий при соотношении компонентов, мас. %:
Углерод | 1-3,6 |
Хром | 6,5-12,0 |
Вольфрам | 6-21 |
Молибден | 8-17 |
Ванадий | 2-6 |
Алюминий | 1-4,5 |
Кремнефтористый натрий | 0,6-3,6 |
Сера | 0,9-3 |
Кобальт | 12-13 |
Железо | остальное |
Существенными недостатками данной шихты порошковой проволоки являются:
- высокая стоимость сварочного процесса за счет использования восстановленных дорогостоящих материалов в значительных количествах (вольфрама, молибдена, алюминия, кобальта и кремнефтористого натрия) и отсутствия в шихте техногенных отходов производства;
- пониженные механические свойства наплавленного металла, в частности износостойкости и твердости, за счет повышенной загрязненности стали неметаллическими оксидными включениями;
- низкое качество наплавленного металла в связи с порообразованием, связанным с повышенным содержанием водорода.
Известна, выбранная в качестве прототипа [2], шихта порошковой проволоки, содержащая углерод, хром, молибден, вольфрам, ванадий, алюминий, никель, железо и пыль электрофильтров алюминиевого производства, содержащая, мас. %: Al2O3=20-48; F+=18-27; Na2O=4-16; K2O=0,4-6%, СаО=0,7-1,8; SiO2=0,5-2,48; Fe2O3=1,7-3,27; Собщ=12-31, MnO=0,07-1,3, MgO=0,06-0,9, S=0,09-0,59, Р=0,1-0,18, которая дополнительно содержит марганец, кремний, а вольфрам взят в виде вольфрамсодержащего концентрата марки КШ-4 при соотношении компонентов, мас. %:
Углерод | 0,01-0,5 |
Марганец | 0,6-4,4 |
Кремний | 0,4-1,6 |
Хром | 0,9-15,0 |
Молибден | 0,1-11,9 |
Вольфрамсодержащий концентрат | 0,15-4,6 |
Ванадий | 0,3-2,5 |
Алюминий | 0,15-1,5 |
Никель | 0,03-15 |
Пыль электрофильтров алюминиевого производства | 1-12 |
Железо | Остальное |
Существенными недостатками данной шихты порошковой проволоки являются:
- пониженные механические свойства наплавленного металла, в частности износостойкость при высоких температурах в связи с низкой концентрацией вольфрама, отсутствием кобальта и неоптимальным химическим составом шихты (соотношением углерода, марганца, кремния, хрома, ванадия и никеля);
- высокий уровень загрязненности неметаллическими оксидными включениями и повышенная газонасыщенность наплавленного металла.
Техническими результатами изобретения являются:
- повышение эксплуатационных свойств наплавленного металла, в частности износостойкости при высоких температурах, за счет оптимизации химического состава шихты, снижения содержания водорода и уменьшения загрязненности наплавляемого слоя неметаллическими включениями;
- снижение стоимости сварочного процесса за счет оптимизации состава шихты.
Для этого предлагается шихта порошковой проволоки, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, вольфрам в виде вольфрамсодержащего концентрата марки КШ-4, ванадий, алюминий, никель, железо и пыль электрофильтров алюминиевого производства, содержащая, мас. %: Al2O3=20-48; F+=18-27; Na2O=4-16; K2O=0,4-6%, СаО 0,7-1,8; SiO2=0,5-2,48; Fe2O3=1,7-3,27; Собщ=12-31, MnO=0,07-1,3, MgO=0,06-0,9, S=0,09-0,59, Р=0,1-0,18, которая дополнительно содержит кобальт при соотношении компонентов, мас. %:
Углерод | 0,5-1,5 |
Марганец | 1,87-3,43 |
Кремний | 1,25-3,13 |
Хром | 6,87-10,94 |
Молибден | 0,1-0,5 |
Вольфрамсодержащий концентрат | 43,89-57,56 |
Ванадий | 0,62-1,25 |
Алюминий | 0,1-0,15 |
Никель | 0,01-0,6 |
Кобальт | 0,01-0,5 |
Пыль электрофильтров алюминиевого производства | 0,5-10 |
Железо | Остальное |
Заявляемые пределы подобраны эмпирическим путем, исходя из качественных показателей получаемого при наплавке металла (снижения концентрации неметаллических включений и содержания водорода), предотвращения образования трещин, получения требуемых механических свойств и обеспечение стабильности процесса наплавки.
Выбранное содержание углерода обеспечивает требуемую твердость и износостойкость стали. При содержании углерода более 1,5% значительно возрастает хрупкость и трещинообразование при наплавке.
При концентрации марганца в шихте до 3,43% обеспечивается требуемая прокаливаемость стали, уменьшается критическая скорость охлаждения. Выбранная концентрация марганца также способствует значительному измельчению зерна аустенита, снижает вредное влияние серы.
Содержания кремния в шихте до 3,13% связано с необходимостью увеличения раскисленности стали при уменьшении содержания алюминия в ней, обеспечивающем повышение чистоты стали по включениям пластичных силикатов, которые снижают ударную вязкость и эксплуатационную стойкость при истирании. При содержании кремния в шихте более 3,13% значительно снижается пластичность наплавленного.
Хром в пределах 6,87-10,94% положительно влияет на повышение прочности и твердости стали. При меньшем содержании хрома эффективность его влияния на повышение прочности заметно снижается, при содержании его более 10,94% при заданных содержаниях марганца, кремния, молибдена и никеля возможно получение глубоких трещин при наплавке.
Молибден в указанных пределах обеспечивает получение дисперсной закаленной структуры, увеличивает прочностные свойства, твердость, ударную вязкость и сопротивление износу.
Вольфрам вводится в сталь в виде вольфрамсодержащего концентрата с целью снижения стоимости шихты, а также возможности восстановления вольфрама из оксидов с образованием карбидов вольфрама, которые позволяют повысить твердость и уменьшить истираемость поверхности наплавляемого металла.
Введение ванадия в состав шихты обусловлено необходимостью получения дисперсных частиц карбонитрида ванадия, наличие которых позволяет повысить прочностные свойства и увеличить сопротивление хрупкому разрушению.
Содержание алюминия выбрано исходя из обеспечения, с одной стороны, низкого содержания кислорода в наплавляемом слое, с другой стороны - с целью исключения возможности образования недопустимых строчечных оксидных включений глинозема, увеличивающих склонность к образованию усталостных трещин и выщерблин при эксплуатации наплавленного слоя.
Введение никеля в заявляемых пределах обеспечивает повышение пластичности и ударной вязкости стали. Его содержание до 0,01% не оказывает положительного влияния на свойства стали, а при концентрации более 0,6% эта характеристика не превышает определяемых величин и увеличение концентрации нецелесообразно из экономических соображений.
Введение кобальта в заявляемых пределах способствует измельчению зерна и повышению ударной вязкости при повышении коррозионной стойкости при высоких температурах.
Для изготовления шихты порошковой проволоки использовали порошки углеродистого ферромарганца ФМн 78(A) по ГОСТ 4755-91, ферросилиция марки ФС 75 по ГОСТ 1415-93, высокоуглеродистого феррохрома марки ФХ900А по ГОСТ 4757-91, ферромолибдена марки ФМо60 по ГОСТ 4759-91, феррованадия марки ФВ50У0,6 по ГОСТ 27130-94, кобальта ПК-1У по ГОСТ 9721-79, железа марки ПЖВ1 по ГОСТ 9849-86.
В качестве вольфрамсодержащего концентрата использовали вольфрамовый концентрат марки КШ-4, соответствующий ГОСТ 213-83 производства ОАО "Горнорудная компания "АИР", следующего химического состава 50-57% WO3, 0,03% Mo, 0,02% Cu, 0,02% Bi, 1,0% Fe, 2,0% Р, 0,6% S.
Использовали пыль электрофильтров алюминиевого производства АО «Русал» со следующим химическим составом, масс. %: Al2O3=20-48; F=18-27; Na2O=4-16; K2O=0,4-6%, СаО=0,7-1,8; SiO2=0,5-2,48; Fe2O3=1,7-3,27; Собщ=12-31, MnO=0,07-1,3, MgO=0,06-0,9, S=0,09-0,59, Р=0,1-0,18.
Порошки перемешивались в смесители для получения однородной массы и прокаливались для удаления влаги при температуре 250-350°С. Далее производилось изготовление порошковой проволоки на станке. Диаметр готовой проволоки после операций волочения составлял 3,7 мм, при коэффициенте заполнения 0,32-0,33. Порошковой проволокой с предложенной шихтой производилась наплавка заготовок прокатных валков. Наплавка производилась под флюсом АН-20 с использованием сварочного трактора ASAW-1250 на следующих режимах: сварочный ток 350-430А, напряжение дуги 28-32В, скорость наплавки 30-40 м/ч.
Наличие трещин в процессе наплавки оценивали визуально, после наплавки наличие трещин, пор и неметаллических включений оценивали ультразвуковым методом, а также на металлографических шлифах.
Определение химического состава металла сварных швов на содержание углерода, серы и фосфора проводили химическими методами по ГОСТ 12344-2003, ГОСТ 12345-2001, ГОСТ 12347-77 соответственно, на содержание марганца, кремния, хрома, никеля, меди в металле и оксидов кальция, кремния, магния, алюминия, марганца, железа, калия, натрия, фтора во флюсах с добавками и полученных шлаках проводили на рентгенофлюорисцентном спектрометре XRF -1800 фирмы SHIMADZU.
Исследование на определение кислорода, водорода и азота методом восстановительного плавления проводили на газоанализаторе фирмы «LECO» ТС-600. Массовая доля кислорода снизилась до 300-470 ppm (прототип 340-480 ppm). Содержание водорода изменялось в пределах 0,18-0,38 см3/100 г наплавленного металла при допустимом содержании водорода в высоколегированном наплавленном металле до 2 см3/100 г металла. Значительных изменений содержания азота не наблюдалось и осталось на уровне базового варианта в количестве 70-90 ppm. Твердость наплавленного металла после наплавки составляла HRC 50-58. Дефекты (трещины, поры и неметаллические включения) при наплавке порошковой проволокой с шихтой заявляемого состава не выявлены. После наплавки проводилось испытание на испытательной машине на истираемость образцов. Металлографические исследования (в том числе определение длины строчки неметаллических включений) проводили на полированных микрошлифах с помощью оптического микроскопа OLYMPUS GX-51.
Исследовались 6 вариантов составов шихты (таблица 1) порошковой проволоки, мас. %: 1 - прототип; 2 - нижний заграничный состав, 3-5 заявляемые пределы; 6 - верхний заграничный состав. Взаимосвязь некоторых исследуемых параметров в зависимости от состава шихты приведена в таблице 2.
Использование заявляемого состава шихты порошковой проволоки по сравнению с базовым составом (прототип) позволяет:
1. Повысить механические свойства наплавленного металла, в частности износостойкость и твердость, за счет оптимизации химического состава шихты, снижения содержания водорода и кислорода за счет введения фторсодержащих компонентов и создания дополнительной газовой защиты. Содержание водорода в среднем составило 0,18-0,38 см3/100 г металла (против 0,2-0,4 см3/100 г металла в прототипе). Содержание кислорода 300-470 ppm (прототип 340-480 ppm), в результате чего снизилась загрязненность наплавляемого металла неметаллическими включениями (длина оксидных строчек снизилась до 0,12-0,18 мм (в базовом варианте 0,2 мм). Достигнута твердость HRC 50-58. Скорость износа снизилась с 0,0045 г/об до 0,0038-0,0041 г/об.
2. Снизить стоимость сварочного процесса за счет оптимизации состава шихты и использования вольфрамового концентрата взамен вольфрама на 160-870 руб на 1 кг наплавленного слоя.
Источники информации
1. Пат РФ №2088392, МПК8 B23K 35/36.
2. Пат. РФ 2579328, МПК8 B23K 35/36, B23K 35/368.
Claims (2)
- Шихта порошковой проволоки, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, молибден, вольфрам в виде вольфрамсодержащего концентрата марки КШ-4, ванадий, алюминий, никель, железо и пыль электрофильтров алюминиевого производства, содержащая, мас.%: Аl2О3=20-48, F+=18-27, Na2O=4-16, К2O=0,4-6, СаО=0,7-1,8, SiO2=0,5-2,48, Fe2O3=1,7-3,27, Собщ=12-31, МnО=0,07-1,3, MgO=0,06-0,9, S=0,09-0,59, P=0,1-0,18, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит кобальт при следующем соотношении компонентов, мас.%:
-
Углерод 0,5-1,5 Марганец 1,87-3,43 Кремний 1,25-3,13 Хром 6,87-10,94 Молибден 0,1-0,5 Вольфрамсодержащий концентрат 43,89-57,56 Ванадий 0,62-1,25 Алюминий 0,1-0,15 Никель 0,01-0,6 Кобальт 0,01-0,5 Пыль электрофильтров алюминиевого производства 0,5-10 Железо остальное
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017121945A RU2661126C1 (ru) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | Шихта порошковой проволоки |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017121945A RU2661126C1 (ru) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | Шихта порошковой проволоки |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2661126C1 true RU2661126C1 (ru) | 2018-07-11 |
Family
ID=62916851
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017121945A RU2661126C1 (ru) | 2017-06-21 | 2017-06-21 | Шихта порошковой проволоки |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2661126C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204457U1 (ru) * | 2020-11-16 | 2021-05-25 | Общество с ограниченной ответственностью "АСМ Группа" | Проволока номинальным диаметром до 5мм для наплавки роликов машин непрерывного литья заготовок |
CN113182730A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-30 | 广西辉煌耐磨技术股份有限公司 | 一种高性能硬面堆焊药芯焊丝 |
RU206282U1 (ru) * | 2021-04-05 | 2021-09-03 | Общество с ограниченной ответственностью "АСМ Группа" | Порошковая проволока для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу |
RU2756550C1 (ru) * | 2021-02-12 | 2021-10-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Порошковая проволока |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU287830A1 (ru) * | 1969-07-16 | 1973-10-03 | Днепропетровский Металлургический Институт | Порошковая проволока |
US3838246A (en) * | 1972-09-08 | 1974-09-24 | Y Gretsky | Flux-cored electrode |
RU1769481C (ru) * | 1990-06-14 | 1994-08-30 | Ветер Владимир Владимирович | Порошковая проволока для наплавки |
RU2492981C1 (ru) * | 2012-03-05 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Шихта порошковой проволоки |
RU2579328C1 (ru) * | 2014-10-24 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Шихта порошковой проволоки |
-
2017
- 2017-06-21 RU RU2017121945A patent/RU2661126C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU287830A1 (ru) * | 1969-07-16 | 1973-10-03 | Днепропетровский Металлургический Институт | Порошковая проволока |
US3838246A (en) * | 1972-09-08 | 1974-09-24 | Y Gretsky | Flux-cored electrode |
RU1769481C (ru) * | 1990-06-14 | 1994-08-30 | Ветер Владимир Владимирович | Порошковая проволока для наплавки |
RU2492981C1 (ru) * | 2012-03-05 | 2013-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Шихта порошковой проволоки |
RU2579328C1 (ru) * | 2014-10-24 | 2016-04-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" | Шихта порошковой проволоки |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204457U1 (ru) * | 2020-11-16 | 2021-05-25 | Общество с ограниченной ответственностью "АСМ Группа" | Проволока номинальным диаметром до 5мм для наплавки роликов машин непрерывного литья заготовок |
RU2756550C1 (ru) * | 2021-02-12 | 2021-10-01 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Порошковая проволока |
RU206282U1 (ru) * | 2021-04-05 | 2021-09-03 | Общество с ограниченной ответственностью "АСМ Группа" | Порошковая проволока для наплавки деталей, подверженных высокому абразивному износу |
CN113182730A (zh) * | 2021-05-08 | 2021-07-30 | 广西辉煌耐磨技术股份有限公司 | 一种高性能硬面堆焊药芯焊丝 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2661126C1 (ru) | Шихта порошковой проволоки | |
JP5411820B2 (ja) | フラックス入り溶接ワイヤ及びこれを用いた肉盛溶接のアーク溶接方法 | |
RU2518035C1 (ru) | Порошковая проволока | |
RU2579328C1 (ru) | Шихта порошковой проволоки | |
US20180221997A1 (en) | Agglomerated welding flux and submerged arc welding process of austenitic stainless steels using said flux | |
EP2969381B1 (en) | An alloying composition for self-shielded fcaw wires with low diffusible hydrogen and high charpy "v"-notch impact toughness | |
Gusev et al. | A study on the properties of the deposited metal by flux cored wires 40GMFR and 40H3G2MF | |
JP4676940B2 (ja) | スラグ量が少ないメタル系フラックス入りワイヤおよび高疲労強度溶接継手の作製方法 | |
KR102480788B1 (ko) | 솔리드 와이어 및 용접 조인트의 제조 방법 | |
JP2016124023A (ja) | 高張力鋼のAr−CO2混合ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
Bang et al. | Comparison of the effects of fluorides in rutile-type flux cored wire | |
JP2015205288A (ja) | 強度、靭性および耐sr割れ性に優れた溶接金属 | |
JP2014198344A (ja) | 高強度鋼のサブマージアーク溶接方法 | |
RU2478030C1 (ru) | Порошковая проволока для наплавки | |
RU2518211C1 (ru) | Порошковая проволока | |
RU2641590C2 (ru) | Порошковая проволока | |
RU2632505C1 (ru) | Порошковая проволока | |
RU2665859C1 (ru) | Шихта порошковой проволоки | |
RU2623981C2 (ru) | Шихта порошковой проволоки | |
RU2762690C1 (ru) | Порошковая проволока | |
RU2319590C2 (ru) | Электроды для ручной сварки сталей перлитного класса | |
Kaptanoglu et al. | Microstructure and wear of iron-based hardfacings reinforced with in-situ synthesized TiB2 particles | |
RU2756550C1 (ru) | Порошковая проволока | |
RU2750737C1 (ru) | Порошковая проволока для механизированной наплавки сталей | |
JP2017170515A (ja) | ガスシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200622 |