RU2219033C1 - Экономнолегированный электрод для износостойкой наплавки - Google Patents
Экономнолегированный электрод для износостойкой наплавки Download PDFInfo
- Publication number
- RU2219033C1 RU2219033C1 RU2002129758A RU2002129758A RU2219033C1 RU 2219033 C1 RU2219033 C1 RU 2219033C1 RU 2002129758 A RU2002129758 A RU 2002129758A RU 2002129758 A RU2002129758 A RU 2002129758A RU 2219033 C1 RU2219033 C1 RU 2219033C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wear
- ferrovanadium
- surfacing
- mass
- resistance
- Prior art date
Links
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910000628 Ferrovanadium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 13
- PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N iron vanadium Chemical compound [V].[Fe] PNXOJQQRXBVKEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 13
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 claims abstract description 8
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims abstract description 6
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 5
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 4
- 239000010436 fluorite Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract 2
- 239000004579 marble Substances 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 29
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 29
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 abstract description 17
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 abstract description 17
- 238000005336 cracking Methods 0.000 abstract description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 abstract 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 abstract 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 3
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N Copper oxide Chemical class [Cu]=O QPLDLSVMHZLSFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 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 2
- 229920000426 Microplastic Polymers 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- ZLANVVMKMCTKMT-UHFFFAOYSA-N methanidylidynevanadium(1+) Chemical class [V+]#[C-] ZLANVVMKMCTKMT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- 229910052720 vanadium Inorganic materials 0.000 description 2
- LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N vanadium atom Chemical compound [V] LEONUFNNVUYDNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 description 1
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000011089 mechanical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 238000011179 visual inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009736 wetting Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано для наплавки без подогрева износостойкого слоя на детали, работающие в условиях абразивного износа без значительных ударов и давления. Электрод состоит из стального низкоуглеродистого стержня и нанесенного на него покрытия. Покрытие содержит компоненты при следующем соотношении, мас. %: плавиковый шпат - 18,0-22,0; полевой шпат - 10,0-16,0; феррохром - 18,0-22,0; ферросилиций - 8,0-11,0; графит серебристый - 4,0-6,0; медный порошок - 0,3-0,7; феррованадий - 0,3-0,7; мрамор - остальное. При этом жидкое стекло (к массе сухой смеси) содержится в количестве 25,0-35,0%. Электрод позволяет получить наплавленный металл стойкий к образованию трещин и выкрашиванию, а также к воздействию атмосферной коррозии. 4 табл.
Description
Изобретение относится к области производства сварочных материалов и может быть использовано в дорожно-строительной технике, машиностроении, горнодобывающей промышленности, агропромышленном комплексе, коммунальном хозяйстве и других отраслях промышленности для наплавки без подогрева износостойкого слоя на рабочие поверхности зубьев ковшей экскаваторов, ножей дорожных машин, козырьков черпаков, колес землесосов, лемехов плугов и других деталей, работающих в условиях абразивного износа без значительных ударов и давлений.
Известны сварочные электроды, используемые для указанной цели в соответствующих отраслях промышленности типа ЭН-60, ЭН-69М ("Современные наплавочные материалы", авторы: И. Н. Шеенко, В.Д. Орешкин, Ю.Д. Репкин, Киев, Наукова думка, 1970 г., стр.85-86, табл.15), английский наплавочный электрод Duroid 3 (там же, стр.74, табл.10), американский наплавочный электрод 1 (там же, стр.76, табл.11), а.с. СССР 531700, патенты РФ 2028900, 2100167.
Наиболее близким к заявляемому электроду по назначению и составу компонентов и взятым в качестве прототипа является электрод марки 13КН/ЛИВТ типа ЭН-80Х4СГ-55 ("Справочник сварщика-судостроителя", З.Б. Дрейзеншток, Н.Л. Лушков, Ленинград, Судостроение, 1967 г., стр.91, табл.38), состоящий из стержня - проволоки марки СВ-08 или СВ-08А и электродного покрытия, содержащего, мас.%:
Мрамор - 33
Плавиковый шпат - 20
Полевой шпат - 12
Феррохром - 20
Ферросилиций - 10
Графит серебристый - 5
Стекло натриевое жидкое (к массе сухой смеси) - 25-32
Основным недостатком этих электродов является низкая стойкость наплавленного металла против атмосферной коррозии и склонность его к образованию трещин и выкрашиванию вследствие высокой твердости.
Мрамор - 33
Плавиковый шпат - 20
Полевой шпат - 12
Феррохром - 20
Ферросилиций - 10
Графит серебристый - 5
Стекло натриевое жидкое (к массе сухой смеси) - 25-32
Основным недостатком этих электродов является низкая стойкость наплавленного металла против атмосферной коррозии и склонность его к образованию трещин и выкрашиванию вследствие высокой твердости.
Задачей изобретения является создание электрода для износостойкой наплавки, позволяющего повысить сопротивляемость наплавленного метала без подогрева к образованию трещин и выкрашиванию, а также стойкость против атмосферной коррозии, деталей, подвергающихся абразивному износу.
Поставленная задача достигается тем, что в состав покрытия электрода, содержащего мрамор, плавиковый шпат, полевой шпат, феррохром, ферросилиций, графит серебристый, стекло натриевое жидкое, дополнительно вводят медный порошок и феррованадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Плавиковый шпат - 18,0-22,0
Полевой шпат - 10,0-16,0
Феррохром - 18,0-22,0
Ферросилиций - 8,0-11,0
Графит серебристый - 4,0-6,0
Медный порошок - 0,3-0,7
Феррованадий - 0,3-0,7
Мрамор - Остальное
Жидкое стекло (к сухой массе смеси) - 25-35
при этом отношение содержания феррованадия к содержанию графита FeV/C должно составлять 0,055-0,170.
Плавиковый шпат - 18,0-22,0
Полевой шпат - 10,0-16,0
Феррохром - 18,0-22,0
Ферросилиций - 8,0-11,0
Графит серебристый - 4,0-6,0
Медный порошок - 0,3-0,7
Феррованадий - 0,3-0,7
Мрамор - Остальное
Жидкое стекло (к сухой массе смеси) - 25-35
при этом отношение содержания феррованадия к содержанию графита FeV/C должно составлять 0,055-0,170.
Введение в покрытие меди в виде порошка в количестве 0,3-0,7 обеспечивает содержание меди в наплавленном металле на уровне 0,2-0,4 , что повышает его стойкость против атмосферной коррозии.
Повышенная коррозионная стойкость наплавленного металла с медью объясняется тем, что вторично выделившаяся медь под воздействием влаги и находящихся в воздухе газов (сернистый, углекислый и др.) на поверхности металла образует достаточно плотный подслой из окислов меди, который хорошо удерживается на поверхности металла и защищает его от коррозии.
Содержание медного порошка в покрытии менее 0,3 приводит к снижению содержания меди в наплавленном металле менее 0,15 и, как следствие, ведет к снижению стойкости его против атмосферной коррозии из-за недостаточной плотности слоя из окислов меди.
Повышение содержания медного порошка в покрытии более 0,7 заметного эффекта на коррозионную стойкость не оказывает.
Испытания на сопротивляемость атмосферной коррозии образцов из наплавленного металла, полученного предлагаемыми и известными электродами, показали, что добавка меди уменьшила коррозию примерно на 1/3 (табл.2).
Благоприятное влияние меди было обнаружено и при испытаниях металла, наплавленного предлагаемыми и известными электродами, когда образцы периодически увлажнялись водопроводной водой и высушивались. В этом случае скорость коррозии уменьшилась примерно в 5 раз (табл.2).
Кроме того, добавка меди свыше 0,2 несколько увеличивает предел прочности и вязкость наплавленного металла, что способствует повышению его износостойкости и сопротивления хрупкому разрушению.
Введение в покрытие феррованадия в количестве 0,3-0,7 благоприятно сказывается на структуре наплавленного металла и сопротивляемости микропластическим деформациям.
Ванадий как карбидообразующий легирующий элемент стабилизирует субструктуру, способствуя образованию мелкого зерна в металле наплавки.
Основным дефектом при наплавке металла, выполненной известными электродами, является появление трещин и отслаивание наплавленного слоя от основного металла или выкрашивание.
Металл, наплавленный электродами с предлагаемым составом покрытия, имеет повышенную сопротивляемость образованию трещин и выкрашиванию, повышенную коррозионную стойкость и износостойкость за счет измельчения структуры металла ванадием.
Введение в покрытие феррованадия в количестве, меньшем 0,3, приводит к появлению грубозернистой, дендритной структуры наплавленного металла, что снижает его трещиностойкость.
Увеличение феррованадия в покрытии свыше 0,7 не приводит к дальнейшему измельчению структуры и не сказывается на снижении трещинообразования.
В то же время для обеспечения сопротивляемости образованию трещин необходимо, чтобы отношение феррованадия к графиту было в пределах 0,055-0,170. Указанное соотношение приводит к образованию в структуре наплавленного металла оптимального количества мелких карбидов ванадия (МеС), что обеспечивает его мелкозернистую структуру и увеличивает вязкость металла.
При отношении феррованадия к графиту менее 0,055 образующихся карбидов ванадия недостаточно, структура наплавленного металла получается грубоигольчатой и, как следствие, снижается сопротивление его микропластическим деформациям и уменьшается трещиностойкость.
При увеличении отношении феррованадия к графиту более 0,170 не происходит дальнейшего измельчения структуры металла и не увеличивается сопротивляемость к образованию трещин.
В ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей" проведен комплекс лабораторных и опытно-промышленных работ по изготовлению, испытанию и практическому опробованию электродов для износостойкой наплавки без подогрева стальных деталей.
Электроды были изготовлены в опытном производстве на установке для производства покрытий металлических электродов швейцарской фирмы "Эрликон".
Опытные образцы предлагаемых опробованы при дуговой наплавке на пластины из стали марки В Ст 3сп. Наплавку проводили на постоянном токе обратной полярности без предварительного подогрева. Режимы наплавки были следующими: диаметр электрода - 4 мм, JCB=140-150 A, положение шва - нижнее; диаметр электрода 5 мм, JCB=180-190 A, положение шва - нижнее. Наплавку производили в два слоя, второй слой наносился после остывания предыдущего.
Визуальный осмотр и радиографический контроль наплавленного металла показал отсутствие недопустимых дефектов: трещин, непроваров, прожогов, включений с надрезом.
Из наплавленного металла, полученного электродами предлагаемого и известного составов, изготовлены и испытаны образцы для определения химического состава, износостойкости, механических и коррозионных свойств.
Химический состав покрытий предлагаемого и известного сварочного электрода представлены в табл. 1. Данные сравнительных испытаний коррозионных, механических свойств и износостойкости представлены в табл. 2, 3 и 4.
Результаты сравнительных испытаний показывают, что заявляемый состав по сравнению с известным обеспечивает наплавленному металлу более высокую сопротивляемость атмосферной коррозии (более 1,5 раз), более низкую (порядка в 5 раз) скорость коррозии при периодическом увлажнении водопроводной водой и высушивании, а также более высокую сопротивляемость наплавленного металла образованию трещин и выкрашиванию при наплавке без подогрева. Кроме того, заявляемый электрод обеспечивает более высокий уровень износостойкости наплавленного металла (табл.4).
Ожидаемый технико-экономический эффект выразится в повышении ресурса работы деталей за счет увеличения стойкости наплавленного металла против атмосферной коррозии, повышения сопротивляемости образованию трещин и выкрашиванию металла наплавки, а также увеличения износостойкости.
Claims (1)
- Экономнолегированный электрод для износостойкой наплавки, состоящий из стального низкоуглеродистого стержня с нанесенным на него покрытием, содержащим мрамор, плавиковый шпат, полевой шпат, феррохром, ферросилиций, графит серебристый и жидкое стекло, отличающийся тем, что покрытие дополнительно содержит медный порошок и феррованадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:Плавиковый шпат 18,0-22,0Полевой шпат 10,0-16,0Феррохром 18,0-22,0Ферросилиций 8,0-11,0Графит серебристый 4,0-6,0Медный порошок 0,3-0,7Феррованадий 0,3-0,7Мрамор ОстальноеЖидкое стекло 25,0-35,0(к массе сухой смеси)при этом отношение содержания феррованадия к содержанию графитадолжно составлять 0,055-0,170.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002129758A RU2219033C1 (ru) | 2002-11-04 | 2002-11-04 | Экономнолегированный электрод для износостойкой наплавки |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2002129758A RU2219033C1 (ru) | 2002-11-04 | 2002-11-04 | Экономнолегированный электрод для износостойкой наплавки |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2219033C1 true RU2219033C1 (ru) | 2003-12-20 |
| RU2002129758A RU2002129758A (ru) | 2004-05-27 |
Family
ID=32067145
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2002129758A RU2219033C1 (ru) | 2002-11-04 | 2002-11-04 | Экономнолегированный электрод для износостойкой наплавки |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2219033C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2472869C2 (ru) * | 2007-05-25 | 2013-01-20 | Эрликон Трейдинг Аг,Трюббах | Установка вакуумной обработки и способ вакуумной обработки |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU419349A1 (ru) * | 1972-07-18 | 1974-03-15 | А. М. Петриченко, Г. В. Рюмин, К. К. Евдокимов, Н. Г. Ефименко , Г. И. Штангей | Электрод для наплавки |
| SU526473A1 (ru) * | 1974-08-21 | 1976-08-30 | Предприятие П/Я Р-6375 | Электродное покрытие |
| GB1523960A (en) * | 1975-10-29 | 1978-09-06 | Soudure Autogene Elect | Flux coated welding electrodes |
| RU2100167C1 (ru) * | 1995-07-10 | 1997-12-27 | Опытно-экспериментальное предприятие "Спецэлектрод" | Состав электродного покрытия для износостойкой наплавки деталей |
| RU2148485C1 (ru) * | 1999-01-13 | 2000-05-10 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт по монтажным работам | Электрод для износостойкой наплавки |
-
2002
- 2002-11-04 RU RU2002129758A patent/RU2219033C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU419349A1 (ru) * | 1972-07-18 | 1974-03-15 | А. М. Петриченко, Г. В. Рюмин, К. К. Евдокимов, Н. Г. Ефименко , Г. И. Штангей | Электрод для наплавки |
| SU526473A1 (ru) * | 1974-08-21 | 1976-08-30 | Предприятие П/Я Р-6375 | Электродное покрытие |
| GB1523960A (en) * | 1975-10-29 | 1978-09-06 | Soudure Autogene Elect | Flux coated welding electrodes |
| RU2100167C1 (ru) * | 1995-07-10 | 1997-12-27 | Опытно-экспериментальное предприятие "Спецэлектрод" | Состав электродного покрытия для износостойкой наплавки деталей |
| RU2148485C1 (ru) * | 1999-01-13 | 2000-05-10 | Открытое акционерное общество Научно-исследовательский институт по монтажным работам | Электрод для износостойкой наплавки |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| ДРЕЙЗЕНШТОК З.Б. и др. Справочник сварщика-судостроителя. - Л.: Судостроение, 1967, с.91, табл.38. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2472869C2 (ru) * | 2007-05-25 | 2013-01-20 | Эрликон Трейдинг Аг,Трюббах | Установка вакуумной обработки и способ вакуумной обработки |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN112122821B (zh) | 一种液压支架部件tig-p堆焊用耐磨抗腐蚀药芯焊丝 | |
| BRPI0602508B1 (pt) | Eletrodo de revestimento duro | |
| CA2711822A1 (en) | Steel based composite material, filler material and method for making such | |
| US9475154B2 (en) | High boron hardfacing electrode | |
| CN102703851B (zh) | 一种含有坡缕石的三元硼化物陶瓷涂层及其制备方法 | |
| CN102618866A (zh) | 一种增强钛合金表面激光熔覆层的方法 | |
| TW202302875A (zh) | 耐磨且耐腐蝕之以鐵為主之塗層 | |
| Sari et al. | Improvement of wear resistance of wire drawing rolls with Cr–Ni–B–Si+ WC thermal spraying powders | |
| Chen et al. | Microstructure and abrasive wear properties of Fe-Cr-C hardfacing alloy cladding manufactured by Gas Tungsten Arc Welding (GTAW) | |
| Chotěborský et al. | Effect of abrasive particle size on abrasive wear of hardfacing alloys | |
| CN108907501A (zh) | 一种耐磨焊丝及其制备方法 | |
| CN102465289B (zh) | 在测井装置电阻率测量仪壳体上制备wc硬质合金耐磨带的方法 | |
| RU2219033C1 (ru) | Экономнолегированный электрод для износостойкой наплавки | |
| RU2169208C1 (ru) | Состав для модифицирования металлов и восстановления металлических поверхностей | |
| CN115976390B (zh) | 镍基碳化钨复合合金粉及其应用以及镍基碳化钨复合涂层的制备方法 | |
| CN100478116C (zh) | 碳化铌-碳化铬复合高耐磨堆焊焊条 | |
| Kuo et al. | Microstructure and wear characteristics of hypoeutectic, eutectic and hypereutectic (Cr, Fe) 23C6 carbides in hardfacing alloys | |
| RU2083341C1 (ru) | Порошковая проволока | |
| CN107160056B (zh) | 一种碳化钨高耐磨焊条药皮组合物及焊条 | |
| Shibe et al. | An overview of research work in hardfacing | |
| RU2755912C1 (ru) | Науглероживающая паста для наплавки | |
| JPH0238076B2 (ja) | Yosetsunikumoryofukugofunmatsuyosetsuzai | |
| SU1759586A1 (ru) | Состав наплавочного материала | |
| Srikarun et al. | Microstructure and wear behavior of hardfacing with ferro-alloy powder addition using submerged arc welding | |
| RU2682515C1 (ru) | Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181105 |