RU2792264C1 - Экзотермическая порошковая проволока для подводной мокрой резки нержавеющих сталей - Google Patents
Экзотермическая порошковая проволока для подводной мокрой резки нержавеющих сталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2792264C1 RU2792264C1 RU2022122822A RU2022122822A RU2792264C1 RU 2792264 C1 RU2792264 C1 RU 2792264C1 RU 2022122822 A RU2022122822 A RU 2022122822A RU 2022122822 A RU2022122822 A RU 2022122822A RU 2792264 C1 RU2792264 C1 RU 2792264C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alkali metal
- cutting
- mixture
- carbonate
- metal
- Prior art date
Links
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 title abstract description 6
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 21
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 20
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 229910000288 alkali metal carbonate Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 150000008041 alkali metal carbonates Chemical class 0.000 claims abstract description 11
- RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L ferrous carbonate Chemical compound [Fe+2].[O-]C([O-])=O RAQDACVRFCEPDA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 31
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 4
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 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 claims description 3
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052792 caesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N caesium atom Chemical compound [Cs] TVFDJXOCXUVLDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L caesium carbonate Chemical class [Cs+].[Cs+].[O-]C([O-])=O FJDQFPXHSGXQBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011575 calcium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011591 potassium Substances 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N Zirconium Chemical compound [Zr] QCWXUUIWCKQGHC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 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 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 2
- 229910052712 strontium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N strontium atom Chemical compound [Sr] CIOAGBVUUVVLOB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 claims 2
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000013505 freshwater Substances 0.000 abstract description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 7
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 7
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 5
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 150000004649 carbonic acid derivatives Chemical group 0.000 description 5
- VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N chromium nickel Chemical compound [Cr].[Ni] VNNRSPGTAMTISX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Substances [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 229910016569 AlF 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 229910000015 iron(II) carbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L Carbonate Chemical compound [O-]C([O-])=O BVKZGUZCCUSVTD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L barium dihydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ba+2] RQPZNWPYLFFXCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910001863 barium hydroxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001963 alkali metal nitrate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910000024 caesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010216 calcium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- IOXPXHVBWFDRGS-UHFFFAOYSA-N hept-6-enal Chemical compound C=CCCCCC=O IOXPXHVBWFDRGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 229910052808 lithium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L lithium carbonate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-]C([O-])=O XGZVUEUWXADBQD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 235000011160 magnesium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 235000006748 manganese carbonate Nutrition 0.000 description 1
- XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L manganese(ii) carbonate Chemical class [Mn+2].[O-]C([O-])=O XMWCXZJXESXBBY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 230000007903 penetration ability Effects 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000011181 potassium carbonates Nutrition 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 229910021646 siderite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000029 sodium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- VRSRNLHMYUACMN-UHFFFAOYSA-H trilithium;hexafluoroaluminum(3-) Chemical compound [Li+].[Li+].[Li+].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[F-].[Al+3] VRSRNLHMYUACMN-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Изобретение может быть использовано при механизированной и автоматической мокрой подводной резке металлических конструкций непосредственно в пресной и морской воде. Порошковая проволока состоит из стальной оболочки и порошкообразной шихты при следующем содержании ее компонентов, мас. %: карбонат железа 30–50, карбонат щелочного металла 10–20, комплексный фторид щелочного металла 5–10, оксид железа 20–45, металлический раскислитель 7–18. Порошковая проволока обеспечивает повышение эффективности и качества подводной мокрой дуговой резки нержавеющих сталей за счет ввода дополнительной экзотермической энергии при одновременном увеличении концентрации тепловложения. 3 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Предлагаемое изобретение относится к машиностроению и может быть применено при механизированной и автоматической мокрой подводной резке металлических конструкций непосредственно в пресной и морской воде.
Известна порошковая проволока для подводной резки (см. Гришанов А.А., Паньков В.И. Порошковая проволока для резки металлов под водой. Патент РФ № 2113960 от 07.09.1994 г.), который содержит порошкообразную шихту следующего состава, мас. % в смеси: железная окалина 70–75; алюминиевый порошок 21–24; графит 4–6. Указанное изобретение позволяет повысить тепловую мощность дуги за счет экзотермической реакции между окалиной и алюминием и графитом, однако при мокрой подводной резке указанной проволокой образуется значительное количество шлака, что ухудшает качество реза.
Известна порошковая проволока для подводной резки (см. Данченко М.Е., Савич И.М., Головко Н.В. Порошковая проволока для подводной резки. Авторское свидетельство СССР № 1358254 от 28.03.1986 г. Указанная проволока диаметром 2 мм состоит из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей, мас. % в смеси: гидроксид бария 17–23; сидерит (смесь карбонатов железа, магния, кальция и марганца) 70–80; щелочной силикат 3–7. Указанное изобретение основано на окислении железа в реакциях с углекислым газом и кислородом при разложении карбонатов и гидроксидом бария и позволяет выполнять подводную мокрую резку углеродистых сталей. Однако, этот способ имеет низкую эффективность при резке нержавеющих хромоникелевых сталей, поскольку их поверхность имеет защитный слой из тугоплавких оксидов Cr2O3 и NiO, которые защищают поверхность стали от окисления.
Известна порошковая проволока окислительного типа для мокрой подводной резки (см. Левченко А.М., Паршин С.Г., Антипов И.С. Порошковая проволока для мокрой подводной резки. Патент на изобретение № 2722397 от 09.07.2019 г.). Указанная проволока диаметром 2 мм состоит из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей, мас. %: карбонат железа 50–70; карбонат щелочного металла 20–30; комплексный фторид щелочного металла 10–20. Указанное изобретение позволяет выполнять подводную мокрую резку углеродистых и низколегированных сталей за счет окисления железа в реакциях с углекислым газом при разложении карбонатов. Однако, указанный способ окислительной резки также имеет низкую эффективность при резке нержавеющих хромоникелевых сталей.
Известна порошковая проволока окислительного типа для мокрой подводной резки (см. Паршин С.Г., Левченко А.М., Ван Пэнфэй, Майстро А.С., Семенча А.В. Порошковая проволока для подводной мокрой резки сталей. Патент РФ на изобретение № 2756005 от 25.12.2020 г.), который принят за прототип. Указанная проволока диаметром 2 мм состоит из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей, масс. %: карбонат железа 30–50; карбонат щелочного металла 10–20; комплексный фторид щелочного металла 10–15; нитрат щелочного металла 12–35; металлический порошок 8–15. Состав шихты позволяет увеличить эффективность при мокрой подводной дуговой резке сталей толщиной более 8 мм за счет увеличения количества энергии и концентрации тепловложения. Шихта по прототипу содержит повышенное количество карбонатов и нитрата, которые при нагреве диссоциируют с образованием углекислого газа и кислорода для интенсивного окисления железа. Однако, указанный способ относится к окислительной дуговой резке и имеет низкую эффективность при подводной мокрой резке нержавеющих хромоникелевых сталей толщиной более 10 мм, поскольку поверхность этих сталей защищена от окисления кислородом тугоплавкими оксидными пленками Cr2O3 и NiO.
Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что порошковую проволоку изготавливают из стальной оболочки, внутри которой размещают порошкообразную шихту, при следующем содержании компонентов, мас. % в смеси: карбонат железа 30–50; карбонат щелочного металла 10–20; комплексный фторид щелочного металла 5–10; оксид железа 20–45; металлический раскислитель 7–18.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение эффективности и качества подводной мокрой дуговой резки нержавеющих сталей за счет ввода дополнительной экзотермической энергии для расплавления тугоплавких оксидов при одновременном увеличении концентрации тепловложения.
В отличие от прототипа, в состав шихты совместно с карбонатом железа, карбонатом щелочного металла и комплексный фторидом щелочного металла дополнительно вводят оксид железа и металлический раскислитель. Такое сочетание известных и новых признаков позволяет увеличить эффективность при мокрой подводной дуговой резке сталей за счет увеличения количества энергии и концентрации тепловложения. Это становится возможным, поскольку шихта содержит повышенное количество карбонатов, которые при нагреве диссоциируют с образованием углекислого газа, который окисляет железо. Тугоплавкие оксиды Cr2O3 и NiO на поверхности нержавеющей стали расплавляются за счет дополнительной энергии при экзотермической реакции оксида железа с металлическим раскислителем.
Комплексный фторид щелочного металла при нагреве разлагается с выделением фтористого алюминия, который вызывает сжатие дуги, что способствует погружению дуги в металл и увеличению концентрации тепловложения в узком канале реза. При этом продукты окисления железа удаляются сжатой дугой из зоны резки, что обеспечивает качественную внешнюю и внутреннюю поверхность реза без шлака.
Введение в состав шихты карбонатов железа и щелочного металла, при оптимальном содержании, мас. % в смеси: карбонат железа 30–50; карбонат щелочного металла 10–20, например, FeCO3 и Li2CO3, способствует улучшению стабильности горения дуги за счет увеличения степени ионизации плазмы и увеличению парциального давления углекислого газа в парогазовом пузыре, что усиливает окисление жидкого железа при нагреве сварочной дугой. Аналогичным влиянием обладают карбонаты калия K2CO3, натрия Na2CO3 и цезия Cs2CO3. При уменьшении содержания карбоната FeCO3 менее 30% снижается скорость реза, а при увеличении содержания карбоната FeCO3 более 50% снижается глубина разрезания. При уменьшении содержания карбоната щелочного металла менее 10 % снижается стабильность горения дуги, а при увеличении содержания более 20 % снижается эффективность и глубина реза в широком диапазоне режимов.
Введение в состав шихты оксида железа при содержании 20–45 % совместно с металлическим раскислителем при содержании 7–18 % позволяет увеличить эффективность резки за счет выделения дополнительной тепловой энергии при экзотермических реакциях раскисления. Уменьшение содержания оксида железа менее 20 % и содержания раскислителя менее 7 % снижает выделение теплоты и эффективность резки, а увеличение содержания оксида железа более 45 % и содержания раскислителя более 18 % снижает качество резки из-за увеличения образования шлака.
В качестве металлического раскислителя используют металл или смесь металлов, выбранных из группы: алюминий, магний, титан, цирконий, кремний, марганец, кальций, барий, стронций.
Процесс экзотермической реакции оксида железа с раскислителем сопровождается выделением значительного количества тепловой энергии, которая расходуется на расплавление защитной оксидной пленки на поверхности нержавеющей стали, состоящей из смеси тугоплавких оксидов Cr2O3 и NiO, которые имеют температуру плавления 2435 °С и 1682 °С соответственно.
Для экзотермических реакций раскисления с выделением теплоты Q, можно использовать как отдельные металлы, так и их смеси, например:
1,5Fe3O4 + 4Al = 4,5Fe + 2Al2O3 + Q (1)
0,5Fe3O4 + 2Mg = 1,5Fe + 2MgO + Q (2)
0,5Fe3O4 + Zr = 1,5Fe + ZrO2 + Q (3)
Fe3O4 + 2Al + 0,5Ti = 3Fe + Al2O3 + 0,5TiO2 + Q (4)
Fe3O4 + 2Mg + Zr = 3Fe + 2MgO + ZrO2 + Q (5)
Fe3O4 + 2Ca + Si = 3Fe + 2CaO + SiO2 + Q (6)
Fe3O4 + 2Mg + Si = 3Fe + 2MgO + SiO2 + Q (7).
Указанные реакции отличаются низкими значениями свободной энергии Гиббса при высоких температурах и выделением значительного количества теплоты, см. табл. 1.
Таблица 1
| Термодинамические параметры при 2000 К для номера реакции | |||||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | |
| Энергии Гиббса, кДж | –1321,5 | –391,9 | –479,5 | –829,5 | –871,5 | –854,8 | –694,2 |
| Энтальпия, кДж | –1877 | –960,8 | –585,6 | –1166,98 | –1546,4 | –1521,7 | –1401,1 |
Шихта по предлагаемому изобретению имеет повышенное содержание комплексного фторида щелочного металла – 5–10 %, например, гексафторалюмината натрия Na3AlF6, который при сварке разлагается с выделением значительного количества фтора. Насыщение атмосферы дуги фторидами способствует сжатию (контрагированию) дуги, что увеличивают её проплавляющую способность и концентрацию ввода теплоты при резке. Аналогичное действие оказывает введение в состав шихты гексафторалюмината лития Li3AlF6, который при резке диссоциирует на соединения LiF, AlF3, гексафторалюмината калия K3AlF6, который диссоциирует на соединения КF, AlF3, а также гексафторалюмината цезия Cs3AlF6, который диссоциирует на соединения CsF и AlF3.
Оптимальное содержание комплексного фторида щелочного металла составляет 5–10 %. При уменьшении содержания комплексного фторида щелочного металла ниже оптимального значения отсутствует контрагирование дуги и разрезание ухудшается. При увеличении содержания комплексного фторида щелочного металла выше оптимального значения снижается стабильность горения сварочной дуги.
В качестве примера применения предлагаемой проволоки является мокрая подводная автоматическая дуговая резка пластин из хромоникелевой аустенитной стали 12Х18Н10Т размером 300х200 мм и толщиной 16 мм. Особо мягкую стальную ленту толщиной 0,4 мм шириной 10 мм из стали 08кп помещали в прокатный стан, в котором формовали стальную оболочку диаметром 4,5 мм. Одновременно с формовкой внутрь стальной оболочки засыпали тонкоизмельченную шихту следующего состава, мас. % в смеси: карбонат железа FeCO3 – 40; карбонат щелочного металла Li2CO3 – 10; комплексный фторид щелочного металла Na3AlF6 – 10; оксид железа Fe3O4 – 30; металлический раскислитель Al – 10. Затем проволоку методом последовательного волочения уменьшали до диаметра 2,0 мм.
Полученную порошковую проволоку использовали при мокрой подводной автоматической резке пластин в лаборатории на глубине 0,8 метра с применением источника питания ESAB MIG-405. Скорость подачи проволоки составляла 6 м/мин, напряжение дуги – 36–38 В при силе тока 350–420 А, скорость реза составляла около 170 мм/мин при ширине реза 4–5,5 мм.
Таким образом, предлагаемая порошковая проволока обеспечивает технический эффект, который выражается в улучшении качества и эффективности мокрой подводной резки нержавеющих сталей, может быть изготовлена и применена с использованием известных в технике средств, следовательно, она обладает промышленной применимостью.
Claims (5)
1. Порошковая проволока для подводной мокрой резки, состоящая из стальной оболочки и шихты, содержащей карбонат железа, карбонат щелочного металла и комплексный фторид щелочного металла, отличающаяся тем, что шихта дополнительно содержит оксид железа и металлический раскислитель при следующем содержании компонентов, мас. % в смеси:
2. Проволока по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве карбоната щелочного металла шихта содержит соединение или смесь соединений, выбранных из группы карбонатов натрия, калия, лития, цезия.
3. Проволока по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве комплексного фторида щелочного металла шихта содержит соединение или смесь соединений, выбранных из группы гексафторалюминатов натрия, калия, лития, цезия.
4. Проволока по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве металлического раскислителя шихта содержит металл или смесь металлов, выбранных из группы: алюминий, магний, титан, цирконий, кремний, марганец, кальций, барий, стронций.
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2792264C1 true RU2792264C1 (ru) | 2023-03-21 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2833463C1 (ru) * | 2024-03-14 | 2025-01-21 | Сергей Георгиевич Паршин | Универсальная порошковая проволока для подводной мокрой резки металлических материалов |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989008531A1 (en) * | 1988-03-09 | 1989-09-21 | Niinivaara Ensi Kyoesti Juhani | Welding rod for underwater welding |
| RU2722397C1 (ru) * | 2019-07-09 | 2020-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Региональный Северо-Западный Межотраслевой Аттестационный Центр" (ООО "РСЗ МАЦ) | Порошковая проволока для мокрой подводной резки |
| RU2756005C1 (ru) * | 2020-12-25 | 2021-09-24 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Порошковая проволока для подводной мокрой резки сталей |
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1989008531A1 (en) * | 1988-03-09 | 1989-09-21 | Niinivaara Ensi Kyoesti Juhani | Welding rod for underwater welding |
| RU2722397C1 (ru) * | 2019-07-09 | 2020-05-29 | Общество с ограниченной ответственностью "Региональный Северо-Западный Межотраслевой Аттестационный Центр" (ООО "РСЗ МАЦ) | Порошковая проволока для мокрой подводной резки |
| RU2756005C1 (ru) * | 2020-12-25 | 2021-09-24 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого" (ФГАОУ ВО "СПбПУ") | Порошковая проволока для подводной мокрой резки сталей |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2833463C1 (ru) * | 2024-03-14 | 2025-01-21 | Сергей Георгиевич Паршин | Универсальная порошковая проволока для подводной мокрой резки металлических материалов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3177340A (en) | Flux-cored electrode and process of welding | |
| CA1212727A (en) | Tubular welding electrode | |
| RU2579412C2 (ru) | Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей | |
| KR102764193B1 (ko) | 플럭스 함유 와이어 및 용접 조인트의 제조 방법 | |
| JP5726708B2 (ja) | 低温用鋼のサブマージアーク溶接方法 | |
| NO115982B (ru) | ||
| RU2792264C1 (ru) | Экзотермическая порошковая проволока для подводной мокрой резки нержавеющих сталей | |
| RU2722397C1 (ru) | Порошковая проволока для мокрой подводной резки | |
| RU2595161C2 (ru) | Порошковая проволока для механизированной подводной сварки | |
| RU2756005C1 (ru) | Порошковая проволока для подводной мокрой резки сталей | |
| JP2014018852A (ja) | サブマージアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| NO145248B (no) | Fremgangsmaate ved fremstilling av xylose-opploesning fra xylanholdige raamaterialer | |
| GB858854A (en) | Electrodes for and methods of electric arc welding | |
| RU2536313C1 (ru) | Порошковая проволока для подводной сварки мокрым способом | |
| JP2021028075A (ja) | 低温用鋼のサブマージアーク溶接用焼成型フラックス | |
| RU2080227C1 (ru) | Сварочный флюс | |
| RU2203787C2 (ru) | Сварочный флюс | |
| TWI760843B (zh) | 埋弧熔接用助焊劑、埋弧熔接方法、及埋弧熔接用助焊劑的製造方法 | |
| US1953382A (en) | Welding rod | |
| RU2832711C1 (ru) | Низколегированная самозащитная порошковая проволока для подводной мокрой сварки высокопрочных сталей | |
| SU1696233A1 (ru) | Флюс дл электродуговой сварки нержавеющих сталей в среде защитных газов | |
| JPH06328291A (ja) | サブマージアーク溶接用ボンドフラックス | |
| JPH03161192A (ja) | セルフシールドアーク溶接用フラックス入りワイヤ | |
| SU1759229A3 (ru) | Флюс дл сварки углеродистых и низколегированных сталей | |
| JPH0457438B2 (ru) |