Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12229
.pdf
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB395510A
[]
- [Второе издание.] ]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 8 июля. 1932. № 19378/32.
Завершено. Принято к публикации 20 июля 1933 года.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствованные электроды для сварки.
Мы, ElLEKTRIStA SVETSNMGS AKTiFBOLAGET, шведское акционерное общество из Гётеборга, Швеция, и
PER YNGvE SibmAN, Kjellbergsgatan 8, Гётеборг, Швеция, субъект шведской идентичности, настоящим
заявляем о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны
и установлены в следующем заявлении:
Известно, что электроды для электродуговой сварки покрываются защитным слоем или покрытием, целью
которого является облегчение транспортировки материала в зоне сварки, а также, за счет образования газа и
шлака, защита плавящегося металла от воздействия воздуха, чтобы металл не поглощал слишком много
кислорода и азота. Одновременно с этим в покрытие добавляются легирующие вещества, чтобы обеспечить
их проникновение в сварочный металл. Образующийся при сварке шлак должен быть более легкоплавким,
чем металл, и поэтому при сварке железа и стали он должен иметь основные или кислые свойства, например,
оксидный или силикатный шлак. Для получения такого шлака используемые ранее покрытия, помимо
металлических и горючих органических веществ и связующих, в основном состоят из диоксида кремния,
оксида алюминия, оксида железа и карбоната кальция или родственных им веществ, таких как оксид титана,
полуторный оксид хрома, оксиды марганца, карбонат бария, карбонат магния и так далее. По возможности
используются технически чистые природные вещества; поэтому кремнезем используется в виде песка, оксид
железа — в виде железной руды, обычно гематита или магнетита, и так далее.
Однако такое покрытие, состоящее из смеси различных оксидов, имеет определенные недостатки с
металлургической точки зрения. Металлургические реакции, происходящие в этой области, в целом можно
охарактеризовать как процесс осветления, причем, по сути, очень интенсивный процесс осветления, при
котором углерод и легирующие вещества в значительной степени сгорают, а капли плавления существуют
лишь очень короткое время.
Целью нанесения покрытия, следовательно, является ограничение процесса осветления и его интенсивности,
а также осуществление раскисления расплавленного металла 395,510. Если после плавки необходимо
получить основной шлак, то используемые в настоящее время покрытия 55 содержат оксид железа, оксид
марганца или карбонат кальция.
Однако Fe2O3 и Fe3O4, а также Mn3O4 и MnO2 обладают сильными окислительными свойствами при данной
температуре, поэтому добавление этих веществ в покрытие, наоборот, способствует процессу осветления и
обеспечивает получение железа с высоким содержанием кислорода. При добавлении карбоната кальция
часть энергии расходуется на его диссоциацию, и одновременно образуется тугоплавкий оксид кальция (CaO).
Поскольку процесс протекает очень быстро, не все образовавшиеся молекулы оксида кальция успевают
соединиться с присутствующим диоксидом кремния, и в результате получается огнеупорная смесь CaO и
силиката с твердостью 70%. Если после плавления необходимо получить кислый шлак, то по той же причине
невозможно, чтобы все количество кремнезема в покрытии образовало однородный шлак. 75 Поэтому, чтобы
получить достаточно легкоплавкий шлак, в покрытиях до сих пор использовались сравнительно большие
количества оксидов железа или марганца и меньшие количества карбоната кальция и кремнезема.
Целью настоящего изобретения является устранение этих недостатков путем создания электрода для
электросварки с покрытием, основная часть которого, 85 т.е. более 50 процентов, помимо любых металлов,
газообразующих веществ или связующих веществ, входящих в его состав, состоит из неокисляющегося
металлургического или синтетического шлака, того же типа, что и получаемый при 90 изготовлении металла
электрода.
Преимущества такого покрытия очевидны из всего вышесказанного.
Оксиды железа и марганца присутствуют в виде FeO и MnO, соединенных с SiO2, то есть они не окисляются;
кроме того, при сварке образуется очень однородный шлак, независимо от высокого содержания CaO или
SiO2 в шлаке, входящем в состав покрытия. Предпочтительнее использовать шлаки, богатые CaO или SiO,
поскольку они в большей степени, чем шлаки, богатые FeO и MaO, способствуют уменьшению сгорания
углерода и легирующих веществ электрода, а также сгоранию дополнительных легирующих веществ, которые
могут поступать в место сварки. Таким образом, материальный баланс значительно улучшается. Поскольку
химические реакции при использовании такого шлака значительно менее интенсивны, чем при использовании
ранее применявшихся покрытий, отсюда следует, что температура плавления защитного материала
становится более постоянной, процесс плавления — более равномерным, а сварка в целом облегчается.
Известно, что для покрытия сварочных электродов используются минеральные силикаты, такие как асбест и
родственные силикаты, тальк и тому подобное, а также синтетические силикаты, такие как стекло и тому
подобное, но, с одной стороны, такие силикаты не являются шлаками в истинном смысле этого слова, и для
их нанесения необходимо использовать более определенные составы, которые не всегда дают наилучшие
результаты при электросварке.
Также было предложено включить в покрытие электродов для электросварки небольшое количество
основного шлака, а именно кислотного шлака Бессемера.
- Si02 A1203 Feo MnO CaO -MgO P5OS S 49.3 4.0 9.0 35.7 1.2 0.7 0.007 0.009 Во-первых, количество
использованного шлака было относительно небольшим, составляя менее 15%, а во-вторых, присутствовали
другие сильно окисляющие вещества, такие как Fe2. Также присутствовали O или]e504, что нивелировало
преимущества неоксидированного соединения.
покрытие.
Ни в одном случае не были реализованы преимущества использования неокисляющегося шлака того же типа,
что и при производстве электродного металла.
Шлак может иметь щелочной или кислый характер. В качестве примеров можно привести шлак от некоторых
металлургических предприятий по производству железа или стали, например, доменный шлак, шлак от
кислых или щелочных печей SiemensMartin, Bessemer или электросталели, от производства меди, алюминия
и так далее.
В качестве примеров анализа шлака, который может быть использован для сварки железа и стали, можно
привести следующие: кислый S-M шлак.
51.3 0.6 27.6 19.6 0.3 1.6 0.014 0.040 Причина использования шлака того же типа, что и при производстве
свариваемого металла, заключается в том, что шлак, образующийся при сварке, должен быть аналогичен
шлаку, получаемому при обычном производстве того же металла, по температуре плавления, составу и т. д.
Таким образом, для стальных электродов используется сталеплавильный шлак, для чугунных электродов —
доменный шлак, а для медных электродов — медный шлак. Было установлено, что использование шлаков,
отличных от сталеплавильных, для стальных электродов нецелесообразно; если, например, используется
доменный шлак, то для компенсации неподходящей вязкости, температуры плавления и состава доменного
шлака в покрытие необходимо добавлять большее количество других веществ.
Однако эти добавки нивелируют такие преимущества изобретения, как уменьшение интенсивности
химических реакций, более постоянная температура плавления и более однородный шлак. Таким образом,
покрытие должно, помимо веществ, добавленных для других целей, состоять из шлака 84) того же типа,
который получается при изготовлении металла.
—Кроме того, синтетический шлак должен быть аналогичен шлаку, получаемому при обычном производстве
электродного металла; 8а он имеет преимущество перед металлургическим основным шлаком S-M.
21.z 2.5 -15.0 13.6 3r.7 10.4 0.35 0.22 Доменный шлак.
48.2 8.9 1.1 1.6 28.1 12.5 0.003 0.120 шлак, который в меньшей степени свободен от примесей и может быть
получен с более стабильным составом.
Помимо шлака, в состав электрода могут входить и другие вещества, предпочтительно в покрытие, например,
легирующие вещества или легирующие металлы, раскислители, горючие или газообразующие органические
или неорганические вещества и т. д. Металлические вещества добавляются в количестве 95 для легирования
и раскисления, а газообразующие вещества — для заполнения пустот в дуге. Объект газа.
Образующие вещества, образующие нейтральную или восстановительную атмосферу, состоящую из O,
CO, H, HO и т. д., или их смесей с минимально возможным содержанием кислорода и азота, могут,
следовательно, состоять из разлагаемых неорганических веществ, таких как карбонаты, 105.
оксалаты, ацетаты и тому подобные вещества, а также горючие или разлагающиеся органические вещества,
например, каллулоза.
Шлак наносится на внешнюю поверхность электрода в виде покрытия, полностью или частично, или в
качестве заполнения промежутков проволоки, намотанной на электрод. Если для связывания шлака или для
фиксации шлака на электроде требуется связующее вещество, оно может быть неорганического или
органического происхождения, например, гашеная известь, цемент, жидкое стекло, декстрин, казеин и т. д.
В состав стальных электродов могут добавляться красящие вещества.
Шлак Эйд Бессемер или кислый шлак S.-M. - - - Марганец железа - - Жидкое стекло натрия - - Основной шлак
S.-M. Целлюлоза Марганец железа 15) Декстрин 82% 8% 10% придают желаемый цвет.
В качестве примеров подходящих покрытий можно привести: для чугунных электродов.
Доменный шлак - - Графит - - - Ферросилиций - - - Жидкое натриевое стекло - - 53% 25% 10% 12% - 657% - -
25% - -8 8% - - 10% Изобретение не ограничивается сваркой железа, такого как чугун, а включает сварку всех
металлов, для которых может использоваться сварка, например, легированной стали и цветных металлов.
При производстве синтетического шлака для указанных целей плавку можно заменить фриттованием.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты