MX2010014350A - Adicion de aluminuros de tierra para para mejorar el rendimiento de electrodos auto-protegidos. - Google Patents
Adicion de aluminuros de tierra para para mejorar el rendimiento de electrodos auto-protegidos.Info
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Abstract
Se proporcionan un electrodo de soldadura auto-protegido (100/200) y un método para hacer el mismo. El electrodo de soldadura auto-protegido contiene aluminuro de tierra rara ya sea en la porción de fundente o del electrodo. El electrodo de soldadura auto-protegido contiene por lo menos aproximadamente 0.5% en peso del fundente de aluminuro de tierra rara.
Description
DICIÓN DE ALUMINUROS DE TIERRA RARA PARA ME
RENDIMIENTO DE ELECTRODOS AUTO-PROTEGI
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
1. Campo de la Invención
Los dispositivos, sistemas y métodos compatib ención se refieren a un método y aparato para ndimiento de soldadura de electrodos auto-protegidos.
2. Descripción de la Técnica Relacionada
Desde su introducción a la soldadura, el uso de to-protegidos ha crecido con rapidez. Los electr otegidos son utilizados en muchos tipos de diferentes scompone durante la soldadura. El gas liberado reduce rcial de nitrógeno y oxígeno en el ambiente de arco d modo que se reduce la absorción de nitrógeno y oxíge ño de fusión de la soldadura.
Es bien conocida la necesidad de remover el ox rógeno desde el baño de fusión de la soldadura iminar" el baño de fusión de la soldadura, así como l ra ello.
Para lograr la remoción del oxígeno y nitrógeno des dido, los electrodos auto-protegidos comunes contiene ntidad de aluminio ya sea en el fundente o el electrodo ambos. La presencia del aluminio ayuda a bloquear el oxígeno desde el metal fundido, así como a "eliminar" ión de la soldadura. De manera específica, el alumini uda a extraer el nitrógeno del baño de fusión de la s accionar con él para crear nitruro de aluminio. Parte de tructura del metal soldado. La presencia de la estructu refinado grande en el metal soldado resulta en una sol e una escasa ductilidad, es decir, la soldadura es chas aplicaciones una soldadura frágil, es indeseable.
En consecuencia, es necesaria una composición d e bloquee la entrada de nitrógeno y oxígeno dentro Idado y no cierre ni interfiera de manera significati nsformaciones de fase en el metal soldado.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
De manera sorpresiva el problema podría resolvers suministro de un electrodo con las característi ¡vindicación 1. La reivindicación 8 y la 13 describen eferidas. Varias modalidades ilustrativas de la present tán definidas en las sub-reivindicaciones y se des Los anteriores y/u otros aspectos de la invención
identes mediante la descripción a detalle de
strativas de la invención con referencia a los dibu
ompañan, en los cuales:
La FIGURA 1 ilustra una representación diagramá
grama de fase de hierro-carbono; y
Las FIGURAS. 2A y 2B ilustran representaciones dí
secciones transversales de electrodos de acuerd
dalidades de la presente invención.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE MODALIDADES ILUST
Se describirán a continuación modalidades ilustra
ención mediante referencia a las Figuras adj
*
dalidades ilustrativas descritas están destinadas a a
mprensión de la invención, y no pretenden limitar el al icional la siguiente descripción de la presente invención
Regresando ahora a las FIGURAS 2A y 2B, s cciones transversales de electrodos de soldadura auto 0/200. En la FIGURA 2A el electrodo 100 es un el deo de fundente en el cual un núcleo de fundent undado por una porción de electrodo metálica 103. La estra un electrodo auto-protegido 200 referido con mo un "electrodo revestido" en el cual una porción de e cleo metálico 203 está circundada por un revest dente 201. En cada configuración, el fundente í pleado para crear un gas protector durante la op Idadura para, entre otras cosas, remover el oxígeno sde el metal soldado. Esto se logra mediante el air sde el baño de fusión de la soldadura. Se observa nensiones físicas generales de los electrodos, t ámetro, etcétera, son similares a aquellas de electrodos rógeno y el oxígeno desde un baño de fusión de solda hace el aluminio). Sin embargo, se ha descubier minuros de tierra rara actúan como desnitru soxidantes con mínimo, o ningún efecto negativ nsformación de fase de los sistemas de hierro-carb to, en una modalidad de la presente invención, por lo l aluminio que normalmente estaría presente en un e mplazado con por lo menos un aluminuro de tierra rara.
En la presente invención, el uso de aluminuros de rmite la reducción de la cantidad de aluminio en e neral 100/200, sin una reducción en el rendimiento p ctrodo y sin afectaciones metalúrgicas adversas en l sultante. De hecho, el uso de electrodos de acuerdo dalidades de la presente invención resultará en talúrgicas mejoradas sobre los electrodos de la técni bido a que se reduce la cantidad total de aluminio rema cir, la soldadura puede ser frágil). Sin embargo, en los f
vios era necesaria una pequeña cantidad de aluminio
mo un desnitrurador y desoxidante durante el
ldadura.
Mediante el empleo de los electrodos de la present
evitan y/o eliminan los efectos metalúrgicos adversos
tanto que se mantienen las capacidades de pro
ctrodo. De nuevo, esto se debe a que se ha descubi
minuros de tierra rara, en las aplicaciones de soldad
mo desnitruradores y desoxidantes sin la tendencia
ío gamma del metal soldado. Por tanto, la present
rmite que se reduzca o elimine la cantidad de aluminio
electrodo, con poco o ningún compromiso en el ren
tección del electrodo y sin efectos metalúrgicos a
eno, los electrodos de acuerdo con las modalidades de
vención pueden resultar en propiedades metalúrgicas minuros de tierra rara antes referidos, otros aluminur a y aleaciones de tierra rara.
En una modalidad adicional de la presente in ctrodo 100/200 contiene una combinación de una pl minuros de tierra rara, una aleación de tierra rara y/o rra rara, que incluyen aunque no se limitan ntificados con anterioridad. La combinación de pleados y las relaciones de cada aluminuro de tierra ra una función de los estándares de rendimiento y dis ntro del nivel y conocimiento de aquellos con experi cnica. De modo adicional, en otra modalidad de la i uminuro de tierra rara puede ser combinado con un rra rara. Por ejemplo, en una modalidad de la present aluminuro de cerio es combinado con un siliciuro de t agregado al material/electrodo de fundente. Debido a l silicio se limitará el uso de siliciuros de tierra rara. S mbinaciones de los mismos, sólo está presente en 1/201 del electrodo 100/200. En otra modalidad de I ención, por lo menos una porción del aluminuro de tier sente en la porción de electrodo 103/203 del electro bido a que los aluminuros de tierra rara con frecu ponibles en forma de polvo y/o granular, la colo mtnuro de tierra rara en el fundente 101/201 de u 0/200 es lo más conveniente desde el punto de pacidad de manufactura. En dicha modalidad el polvo d tierra puede ser agregado al fundente durante el zcla de fundente y después agregado al electrodo 100/ proceso de manufactura. Sin embargo, la presente in tá limitada en este aspecto, y el aluminuro de tierra rar regado sólo a la porción de electrodo 103/203 nufactura de la porción de electrodo 103/203. Ademá icó antes, el aluminuro de tierra rara, o combin uso de ciertos electrodos resulta en depósitos de sol nen un nivel tan elevado como de aproximadamente 1. aluminio. Sin embargo, se sabe que a medida que la minio en los depósitos de soldadura se acerca a aproxi %, o más, en peso del depósito de soldadura, la solda olverse frágil y carece de la resistencia necesaria.
Mediante el empleo de los electrodos 100/200 de ención se puede reducir la cantidad resultante de alur pósito de soldadura, proporcionando de esta mane racterísticas metalúrgicas mejoradas tales como la resi
En una modalidad de la presente invención, el a rra rara reemplaza por completo al aluminio en e mpleto. Por tanto, si un electrodo anterior roximadamente 10% de aluminio en peso del fu ctrodo de acuerdo con la presente invención roximadamente 10% en peso de aluminuro de tierra eden existir cantidades de traza de aluminio en un elec a función de los procesos de manufactura y los materia ra los propósitos de la modalidad anterior, la present ntempla reemplazar la cantidad de aluminio inten regado con aluminuro de tierra rara.
En una modalidad adicional de la presente inven esario reemplazar la cantidad total de aluminio ag (os) aluminuro(s) de tierra rara, ya que se pueden neficios de la presente invención mediante el u mbinación de aluminio y aluminuro de tierra rara en mpleto. Por ejemplo, si un electrodo de la técni ntenía aproximadamente 10% en peso del fundente d a modalidad de la presente invención puede roxim adámente 5% en peso de aluminio y aproximadam so de aluminuro.de tierra rara.
Se observa que dependiendo de la reactividad del a 1 ho de modo diferente, dependiendo de la react minuro de tierra rara no hay necesariamente una relac 0" entre la cantidad de aluminio usada en un electrod aluminuro/aleación de tierra rara usado de acuer sente invención. Está dentro del conocimiento y nivel experiencia en la técnica el determinar la cantidad a minuro de tierra rara empleado, ya sea que el aluminu a se combine con aluminio, otras aleaciones de tierr e por sí mismo.
La cantidad general de aluminuro de tierra rara u r una función del rendimiento deseado del electrodo 1 pecto a su habilidad para proporcionar la deso snitruración necesarias y producir una soldadura piedades metalúrgicas deseables, tal como la resisten que los aluminuros de tierra rara comúnmente son m e el aluminio se considera que las modalidades de ucción de aluminio en la soldadura. Es decir, si el ctrodo previo resultó en una soldadura roximadamente 1.12% en peso de aluminio, una moda sente invención puede producir una soldadura roximadamente 0.56% en peso de aluminio. Ésto mej las propiedades metalúrgicas de la soldadura, sin s dimiento de protección del electrodo.
Por tanto, en una modalidad de la presente i n ctrodo 100/200 puede tener hasta aproximadamente 1 l fundente de aluminuro de tierra rara. En una modalida electrodo 100/200 contiene hasta aproximadamente 1 l fundente de aluminuro de tierra rara. En otra icional, el electrodo 100/200 contiene aproximadament roximadamente 5% en peso del fundente de aluminur a. Una modalidad adicional de la presente invención, e ei electrodo o b.) la porción de electrodo o c.) la a construcción es determinable por aquellos con experi nica. Por ejemplo, se comprende que la cantidad de al rra rara empleado en una FCAW puede ser diferente a pleada en una SMAW para lograr la misma o similar ldadura y rendimiento. Se prefiere un electrodo de s o I de dicho electrodo (100/200) comprende entre aproxi % y aproximadamente 15% en peso de la porción d 1/201) de dicho aluminuro de tierra rara, de mayor n de aproximadamente 0.5% y aproximadamente 10%
mayor preferencia son de aproximadamente roximadamente 5% en peso. En otra modalidad la dente contiene entre aproximadamente 0.5 roximadamente 15% en peso de dicha porción de fund minuro de tierra rara, aproximadamente 0.5% y aproxi % en peso o aproximadamente 0.5% y aproximadam so de la porción de fundente del aluminuro de tierra rar artarse del espíritu y alcance de la invención como diante las siguientes reivindicaciones.
meros de referencia:
100 electrodo
101 núcleo de fundente
103 porción de electrodo
200 electrodo
201 fundente
203 porción de electrodo
Claims (1)
- REIVINDICACIONES 1. Un electrodo de soldadura (100/200), que compre una porción de electrodo metálica (103/203), y una porción de fundente (102/201) adyacente a la ctrodo metálica, en donde por io menos una de la porción de electro la porción de fundente contiene un aluminuro de tierra 2. El electrodo de soldadura de conformida vindicación 1, caracterizado porque el aluminuro de tie leccionado a partir del grupo que comprende aluminur minuro de (antaño, aluminuro de neodimio, aluminu minuro de hierro cerio, y hierro cerio, incluyendo co los mismos. 3. El electrodo de soldadura de conformida vindicación 1, caracterizado porque por lo menos un 6. El electrodo de soldadura de conformidad con cu reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el 0/200) comprende por lo menos aproximadamente 0.5 la porción de fundente (101/201) de dicho aluminur a. 7. El electrodo de soldadura de conformidad con cu reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque dich 0/200) comprende entre aproximadamente roximadamente 15% en peso de la porción de fundent dicho aluminuro de tierra rara. 8. Un electrodo de soldadura (100/200), que compre una porción de electrodo metálica (103/203), y una porción de fundente (101/201) adyacente a la ctrodo metálica, en donde dicha por lo menos una porción de electro porción de fundente contiene entre aproximadamente 1/201) comprende además una aleación de tierra rara. 10. El electrodo de soldadura de conformida vindicación 8 a 9, caracterizado porque dicha por lo me porción de electrodo metálica (103/203) y la porción d 1/201) comprende además un siliciuro de tierra rara. 11. El electrodo de soldadura de conformida vindicación 10, caracterizado porque el aluminuro de á contenido en la porción de fundente (101/201). 12. El electrodo de soldadura de conformida vindicación 10, caracterizado porque el electrodo mprende entre aproximadamente 0.5% y aproximadame SO de la porción de fundente (101/201) de dicho al rra rara. 13. Un electrodo de soldadura (100/200), que compr una porción de electrodo metálica (103/203), y una porción de fundente (101/201) adyacente a la vindicación 13, caracterizado porque la porción d 1/201) comprende entre aproximadamente roximadamente 10% en peso de la porción de fundent minuro de tierra rara. 15. El electrodo de soldadura de conformida vindicación 13 o 14, caracterizado porque la porción 1/201) comprende entre aproximadamente roximadamente 5% en peso de la porción de fundent minuro de tierra rara.
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