RU2107602C1 - Electrode coat - Google Patents
Electrode coat Download PDFInfo
- Publication number
- RU2107602C1 RU2107602C1 RU95101498A RU95101498A RU2107602C1 RU 2107602 C1 RU2107602 C1 RU 2107602C1 RU 95101498 A RU95101498 A RU 95101498A RU 95101498 A RU95101498 A RU 95101498A RU 2107602 C1 RU2107602 C1 RU 2107602C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zirconium
- oxide
- chalk
- graphite
- concentrate
- Prior art date
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 15
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 10
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 9
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims abstract description 8
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Inorganic materials [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 6
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 4
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 14
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 13
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 239000004579 marble Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910000616 Ferromanganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 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 1
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910026551 ZrC Inorganic materials 0.000 description 1
- OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N [C].[Zr] Chemical compound [C].[Zr] OTCHGXYCWNXDOA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N aluminum magnesium Chemical compound [Mg].[Al] SNAAJJQQZSMGQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 description 1
- 231100000171 higher toxicity Toxicity 0.000 description 1
- DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N iron manganese Chemical compound [Mn].[Fe] DALUDRGQOYMVLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 235000011837 pasties Nutrition 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical group [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000017550 sodium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052845 zircon Inorganic materials 0.000 description 1
- GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N zirconium(iv) silicate Chemical compound [Zr+4].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] GFQYVLUOOAAOGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сварочному производству, в частности к материалам, используемым для сварки сталей. The invention relates to welding production, in particular to materials used for welding steels.
Известно используемое в промышленности электродное покрытие MP-3), содержащее следующие компоненты, в мас.%:
Рутил - 50
Мрамор или мел - 18
Ферромарганец - 15,5
Каолин - 5
Оксицеллюлоза - 1,5
Тальк - 10 [1]
Состав этого электродного покрытия не обеспечивает высокой пластичности металла шва и надежности сварных соединений.Known used in industry electrode coating MP-3) containing the following components, in wt.%:
Rutile - 50
Marble or Chalk - 18
Ferromanganese - 15.5
Kaolin - 5
Oxycellulose - 1.5
Talc - 10 [1]
The composition of this electrode coating does not provide high ductility of the weld metal and the reliability of welded joints.
Известно также электродное покрытие следующего состава, мас.%:
Мрамор - 36 - 38
Плавиковый шпат - 20 - 24
Двуокись титана - 8 - 10
Железный порошок - 12 - 18
Кремнемарганцево-алюминиевого-цирконотитановая лигатура - 5 - 11
Цирконовый концентрат - 8 - 10
Алюминиево-магниевый сплав - 1 - 2
Кальцинированная сода - 0,8 - 1,0 [2]
Основными недостатками известного технического решения являются:
повышенные потери электродного материала вследствие разбрызгивания металла в процессе сварки;
невысокие реологические свойства обмазочной массы;
повышенная токсичность электродов, являющаяся следствием большого содержания в составе покрытия фторсодержащего компонента, как правило присутствующего в покрытиях основного типа, а также невысокая стабильность горения дуги, поскольку фтор имеет высокое сродство с электронами;
качество формируемого шва характеризуется невысокой пластичностью, твердостью и износостойкостью.Also known electrode coating of the following composition, wt.%:
Marble - 36 - 38
Fluorspar - 20 - 24
Titanium Dioxide - 8 - 10
Iron Powder - 12 - 18
Silicon-manganese-aluminum-zirconotitan ligature - 5 - 11
Zircon concentrate - 8 - 10
Aluminum-magnesium alloy - 1 - 2
Soda ash - 0.8 - 1.0 [2]
The main disadvantages of the known technical solutions are:
increased losses of electrode material due to metal spatter during welding;
low rheological properties of the coating mass;
increased toxicity of the electrodes, which is a consequence of the high content in the coating composition of a fluorine-containing component, which is usually present in the coatings of the main type, as well as the low stability of arc burning, since fluorine has a high electron affinity;
the quality of the formed seam is characterized by low ductility, hardness and wear resistance.
В основу изобретения положена задача создать такой состав электродного покрытия, который бы обеспечивал улучшение сварочно-технологических свойств электрода и повышение качества сварного шва. The basis of the invention is the task of creating such an electrode coating composition that would provide an improvement in the welding and technological properties of the electrode and an increase in the quality of the weld.
Поставленная задача достигается тем, что электродное покрытие для сварки сталей, включающее цирконийсодержащий концентрат, дополнительно содержит полевой шпат, графит и мел при следующем соотношении компонентов мас.%:
Полевой шпат - 28 - 37
Графит - 6 - 8
Мел - 7 - 9
Цирконийсодержащий концентрат - Остальное
при этом цирконийсодержащий концентрат включает следующие компоненты в мас. %: оксид циркония 61,9-63,5; оксид кремния 27,2-27,3; оксид кальция 5,4-6,1; оксиды железа 2,0-2,8; оксид алюминия 1,8-2,0.The task is achieved in that the electrode coating for welding steels, including zirconium-containing concentrate, additionally contains feldspar, graphite and chalk in the following ratio of components wt.%:
Feldspar - 28 - 37
Graphite - 6 - 8
Chalk - 7 - 9
Zirconium Concentrate - Rest
while zirconium-containing concentrate includes the following components in wt. %: zirconium oxide 61.9-63.5; silica 27.2-27.3; calcium oxide 5.4-6.1; iron oxides 2.0-2.8; alumina 1.8-2.0.
Преимущества предлагаемого технического решения заключаются в том, что использование в покрытии концентрата в заявленном количественном составе, основные компоненты которого - оксид циркония и оксид кремния образуют при расплавлении кислые шлаки, определяет в качестве основной реакции в сварочной ванне - реакцию восстановления закиси железа углеродом, вводимым в находящимся в железе, что увеличивает пластичность шва металла. The advantages of the proposed technical solution are that the use of a concentrate in the claimed quantitative composition in the coating, the main components of which - zirconium oxide and silicon oxide form acidic slags during melting, defines the reaction of iron oxide reduction with carbon introduced into the weld pool as the main reaction located in the iron, which increases the ductility of the seam of the metal.
Образование твердых растворов циркония в железе приводы к изменению размеров электронной кристаллической решетки металла шва, повышающему его пластичность, и к снижению внутренних напряжений. Образующийся труднорастворимый карбид циркония измельчает зерно, повышает работу распространения трещин, уменьшает чувствительность к концентраторам напряжений. При содержании в покрытии концентрата менее 50%, а углерода в виде графита менее 6% не обеспечиваются условия для более полного протекания реакции восстановления железа углеродом и соответственно снижается пластичность металла шва. The formation of solid solutions of zirconium in iron leads to a change in the size of the electronic crystal lattice of the weld metal, increasing its ductility, and to reducing internal stresses. The resulting insoluble zirconium carbide grinds the grain, increases the work of crack propagation, and reduces sensitivity to stress concentrators. When the concentrate content in the coating is less than 50%, and carbon in the form of graphite is less than 6%, the conditions for a more complete reaction of the reduction of iron with carbon are not ensured and, accordingly, the ductility of the weld metal decreases.
Кроме этого, снижение содержания концентрата уменьшает эффект измельчения зерна и изменения размеров кристаллической решетки металла шва. In addition, a decrease in the concentrate content reduces the effect of grain refinement and a change in the size of the crystal lattice of the weld metal.
Увеличение содержания углерода в виде графита более 8% не обеспечивает хорошей пластичности металла шва за счет наличия в системе непрореагировавшего углерода. Увеличение концентрата более 55% не приводит к заметному изменению свойств, увеличивая в тоже время весовой коэффициент сварного соединения. Полевой шпат в заявленных пределах способствует улучшению стабильности горения дуги, т.к. в его составе содержатся окислы щелочных металлов, обладающие низкими значениями энергии активации. Мел выполняет функции дополнительного стабилизатора горения дуги. Качественный и количественный состав покрытия сварочного электрода обеспечивает хорошие сварочно-технологические его свойства: технологичность изготовления, снижение расхода электродного материала за счет хорошего качества формирования шва с плавным переходом к основному металлу и незначительным разбрызгиванием, стабильность горения дуги, а также улучшение качества металла шва по твердости, пластичности и износостойкости. An increase in carbon content in the form of graphite of more than 8% does not provide good ductility of the weld metal due to the presence of unreacted carbon in the system. An increase in concentrate of more than 55% does not lead to a noticeable change in properties, while increasing the weight coefficient of the welded joint. Feldspar within the stated limits helps to improve the stability of arc burning, as it contains alkali metal oxides with low activation energies. Chalk acts as an additional stabilizer for burning the arc. The qualitative and quantitative composition of the coating of the welding electrode provides its good welding and technological properties: manufacturability, reduced consumption of electrode material due to the good quality of the formation of the weld with a smooth transition to the base metal and slight spatter, stability of the arc burning, as well as improving the quality of the weld metal in hardness , ductility and wear resistance.
Пример. Цирконийсодержащий концентрат с размером частиц 50 мкм и содержанием компонентов, мас.%: оксид циркония 62,7; оксид кремния 27,25; оксид кальция 5,75'; оксиды железа 2,4'; оксид алюминия 1,8-2,0, а также измельченные полевой шпат, графит и мел перемешали. Example. Zirconium-containing concentrate with a particle size of 50 μm and a content of components, wt.%: Zirconium oxide 62.7; silica 27.25; 5.75 'calcium oxide; iron oxides 2.4 '; alumina 1.8-2.0, as well as crushed feldspar, graphite and chalk were mixed.
В шихту состава мас.%: цирконийсодержащий концентрат 52,5'; полевой шпат 32,5'; графит 7 и мел 8, добавляли жидкое стекло натриевое до получения пастообразной массы, которую затем брикетировали. На электродообмазывающем прессе покрытие наносили на стальной стержень из проволоки Cb - 08 диаметром 4 мм, толщину покрытия выдерживали поддержанием соотношения диаметров электрода с покрытием и электрода без покрытия, равным 1,8:1. The mixture composition wt.%: Zirconium-containing concentrate 52.5 '; feldspar 32.5 ';
Электроды термообрабатывали в муфельной печи при 180oC в течение 2,5 ч. Этими электродами проводили сварку пластин из стали 3 с содержанием углерода 0,14%. Сварку проводили от стандартного трансформатора на режимах: ток 160-240 A, напряжение на дуге 28 - 30 B, температура испытаний 20oC. Результаты исследований представлены в таблице.The electrodes were heat treated in a muffle furnace at 180 ° C. for 2.5 hours. These electrodes were used to weld steel plates 3 with a carbon content of 0.14%. Welding was carried out from a standard transformer in the modes: current 160-240 A, arc voltage 28 - 30 V, test temperature 20 o C. The research results are presented in the table.
Исследования электрода с покрытием заявленного состава показали хорошие реологические свойства обмазочной массы, стабильность горения дуги, улучшение качества сварного шва по пластичности, твердости и износостойкости, что позволило повысить надежность сварных соединений. Studies of the electrode with a coating of the claimed composition showed good rheological properties of the coating mass, stability of arc burning, improvement of the quality of the weld in ductility, hardness and wear resistance, which made it possible to increase the reliability of welded joints.
Claims (1)
Полевой шпат - 28 - 37
Графит - 6 - 8
Мел - 7 - 9
Цирконийсодержащий концентрат - Остальное
при этом цирконийсодержащий концентрат содержит следующие компоненты, мас.%:
Оксид циркония - 61,9 - 63,5
Оксид кремния - 27,2 - 27,3
Оксид кальция - 5,4 - 6,1
Оксиды железа - 2,0 - 2,8
Оксид алюминия - 1,8 - 2,0гAn electrode coating for welding steels, including zirconium-containing concentrate, characterized in that it additionally contains feldspar, graphite and chalk in the following ratio of components, wt.%:
Feldspar - 28 - 37
Graphite - 6 - 8
Chalk - 7 - 9
Zirconium Concentrate - Rest
while the zirconium-containing concentrate contains the following components, wt.%:
Zirconium oxide - 61.9 - 63.5
Silica - 27.2 - 27.3
Calcium oxide - 5.4 - 6.1
Iron oxides - 2.0 - 2.8
Alumina - 1.8 - 2.0g
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95101498A RU2107602C1 (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Electrode coat |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95101498A RU2107602C1 (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Electrode coat |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95101498A RU95101498A (en) | 1996-11-10 |
| RU2107602C1 true RU2107602C1 (en) | 1998-03-27 |
Family
ID=20164487
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95101498A RU2107602C1 (en) | 1995-01-31 | 1995-01-31 | Electrode coat |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2107602C1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU480516A1 (en) * | 1973-10-01 | 1975-08-15 | Ждановский металлургический институт | Electrode coating |
-
1995
- 1995-01-31 RU RU95101498A patent/RU2107602C1/en active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU480516A1 (en) * | 1973-10-01 | 1975-08-15 | Ждановский металлургический институт | Electrode coating |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Геворкян В.Г. Основы сварочного дела. - М., 1985, с. 48 - 51. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95101498A (en) | 1996-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US2474787A (en) | Arc welding composition and method of making same | |
| CN110153586B (en) | Ultra-low hydrogen, moisture-absorbing electrode with seamless flux-cored welding wire and preparation method | |
| CN105873717A (en) | Low-hydrogen type coated arc welding electrode | |
| US2432773A (en) | Coated welding electrode | |
| JP7387450B2 (en) | Iron powder low hydrogen coated arc welding rod | |
| RU2107602C1 (en) | Electrode coat | |
| US3490942A (en) | Coated electrode for the welding of alloys with very low carbon content | |
| US3023133A (en) | Welding fluxes | |
| JP2020131221A (en) | Firing flux for submerged arc welding for high-strength steel | |
| RU2196033C2 (en) | Electrode coating charge | |
| RU2087287C1 (en) | Electrode coating | |
| US2037596A (en) | Welding electrode | |
| JP3550770B2 (en) | Flux for sub-mark welding | |
| SU1107994A1 (en) | Ceramic flux for welding steels | |
| JP6845094B2 (en) | High titanium oxide shielded metal arc welding rod | |
| JPH089117B2 (en) | Stainless steel coated arc welding rod | |
| RU2196034C2 (en) | Electrode coating charge | |
| RU2078664C1 (en) | Electrode coating composition | |
| SU1523292A1 (en) | Composition of electrode coating for welding low-alloy thermoimproved steels | |
| CN1077673A (en) | Titania-calcium type simple steel electrode coating | |
| JPS58209498A (en) | Covered electrode | |
| RU2056991C1 (en) | Compound of electrode coating | |
| RU2117563C1 (en) | Composition of electrode coating | |
| SU1691026A1 (en) | Welding electrode | |
| SU1745482A1 (en) | Composition of electrode coat |