ПРОВОЛОКА ДЛЯ СВАРКИ И НАПЛАВКИ

Полезная модель относится к сварочным материалам и может быть использована при восстановлении наплавкой деталей металлургического оборудования, работающих в условиях циклического термомеханического нагружения, например, валков станов горячей прокатки.
Рабочие валки станов горячей прокатки испытывают высокие давления, а также циклические теплосмены вследствие действия горячего прокатываемого металла. Наплавка валков должна обеспечить необходимые механические свойства наплавленного металла, достаточную стойкость против образования трещин разгара и стойкость против выкрашивания активного слоя валка.
Наиболее близкой к заявляемой является проволока для сварки и наплавки, описанной в патенте РФ №2031765 (публ. 27.03.95 г.). Проволока имеет диаметр 5 мм при следующем содержании компонентов, масс.%:
Углерод
0,16-0,22
Кремний
0,30-0,65
Марганец
0,35-0,65
Хром
5,80-6,80
Никель
0,60-0,80
Молибден
0,60-0,90
Ванадий
0,25-0,50
Вольфрам
0,60-1,10
Железо
остальное.
Недостатком известной проволоки является отсутствие ограничения по предельным отклонениям в диаметре проволоки, что приводит к нарушению горения дуги и снижению качества сварного шва.
Технический результат - повышение стабильности горения дуги и улучшение качества наплавленного металла.
Поставленный технический результат достигается тем, что местные отклонения в диаметре проволоки составляют не более 0,15 от диаметра проволоки при следующем содержании компонентов в проволоке, масс.%:
Углерод
0,23-0,40
Кремний
0,20-1,50
Марганец
0,20-1,50
Хром
3,00-9,00
Никель
0,10-2,00
Молибден
0,10-2,50
Ванадий
0,10-1,50
Вольфрам
0,10-2,50
Железо
остальное.
Экспериментально установлено, что при превышении величины местных отклонений в диаметре проволоки более, чем 0,15 от ее диаметра при указанном химическом составе резко снижается стабильность горения дуги, изменяются размеры шва и снижаются механические характеристики наплавленного металла.
Таким образом, для повышения стабильности горения дуги и улучшения качества сварного шва и наплавленного металла необходимо обеспечить определенное значение отклонений диаметра проволоки в сочетании с ее химическим составом.
Пример. Проводилось изготовление проволоки диаметром 5 по известной в металлургии технологии. Химический состав проволоки, масс.%: углерод 0,23; кремний 0,8; марганец 0,7; хром 7,1; никель 0,6; молибден 0,9; ванадий 0,5; вольфрам 0,9; железо - остальное. Изготовленная проволока имела различные отклонения по диаметру. Полученной проволокой осуществлялась многослойная наплавка на пластины из стали Ст.3. Установлены
следующие режимы: ток 500 А, напряжение 32 В, скорость наплавки 30 м/ч. В процессе наплавки фиксировалось изменение режимов в зависимости от величины отклонения в диаметре проволоки. Применялся флюс АН-20С. Из 7-9 слоев вырезались образцы для определения механических характеристик наплавленного металла. Результаты представлены в таблице.
№ п/п
Отклонение от диаметра проволоки, мм
Отклонение в силе сварочного тока, А
Предел прочности наплавленного металла σ<sub>в</sub>, МПа
1
-0,04
-5
1200
2
-0,40
-30
1190
3
-0,75
-58
1170
4
-1,0
-100
1000
Как видно из таблицы, при отклонении в диаметре проволоки более, чем на 15% резко снижаются механические показатели металла шва и наблюдаются значительные колебания силы сварочного тока.