Состав подкладки для формирования обратной стороны сварного шва
PAD COMPOSITION TO FORM WELD REVERSE SIDE

Изобретение относится к сварке, в частности к подкладкам для формирования обратной стороны сварного шва при механизированной автоматической сварке плавящимся электродом в углекислом газе и смеси углекислого газа и аргона.
Задача изобретения является улучшение внешнего вида обратной стороны сварного шва за счет сглаженного и качественного поверхностного слоя подплавления керамики, обеспечивающего равномерность шва по высоте и плавность перехода от основного металла к наплавленному и снижение стоимости подкладки, за счет использования материалов из местного сырья: введения керамическую массу более дешевой глины Ангренского горного порода и Наваинской полевого шамота и снижения количества дорогостоящих материалов, ввозимых из зарубежных стран.
Это достигается тем, что в состав подкладки для формирования обратной стороны сварного шва, содержащий кварцевого песка, дополнительно вводят компонент фарфора, которое сглаживает поверхность, а в качества основного компонента используют Ангренской и Наваинской породы при следующем соотношении компонентов, мас. %
Каолин (Ангренский горный порода)
56-59%
Пегматит (Наваинский полевой шамот)
17-19%
Фарфоровой компонент
10-12%
Кварцевой песок (Кувасайский горных порода)
8-10%
Пористая глина Каолин Ангренского происхождения является основой керамических плиток и связующим материалом для шамота и кварцевого песка. Содержание пористой глины каолин в керамических плитках 55-59%) повышает огнеупорности керамики до температуры 1400°С.
Шамот представляет собой алюмосиликатный огнеупорный материал и является наполнителем при изготовлении керамических плиток, предохраняющим плитки от деформации в процессе изготовления и увеличивающим огнеупорность керамических плиток до 1700°С.
Кварцевой песок, повышает огнеупорность и термическую стойкость подкладки во время сварки, а это устраняет проплавление, растрескивание рабочей поверхностей канавки, формирующей изнаночного сварочного шва.
Количественный состав фарфорового компонента регламентируется следующим:
- сглаживает поверхностный слой подкладки, за счет чего повышается качества и внешний вид обратной стороны сварного шва;
- количество фарфорового отхода менее указанных пределов повышает температуру прокалки и увеличивает пористость керамических плиток, что приводит к нарушению формирования обратной стороны сварного шва и образованию внутренних дефектов в виде пор;
- если количество фарфорового отхода более указанных пределов, это может привести к образованию воздушных полостей внутри керамический плитки, внешний вид сварного шва не будет соответствовать существующим требованием.
Для экспериментальной проверки были взяты керамические плитки размером 26×30 мм для сварки прямолинейных швов толщиной 8±0,5 мм пяти составов.
Состав 1, мас. %
Каолин (Ангренский горный порода)
40%
Пегматит (Наваинский полевой шамот)
19%
Фарфоровой компонент
10%
Кварцевой песок (Кувасайский горных происхождения)
16%
Состав 2, мас. %
Каолин (Ангренский горный порода)
55%
Пегматит (Наваинский полевой шамот)
15%
Фарфоровой компонент
10%
Кварцевой песок (Кувасайский горных происхождения)
9%
Состав 3, мас. %
Каолин (Ангренский горный порода)
57%
Пегматит (Наваинский полевой шамот)
11%
Фарфоровой компонент
11%
Кварцевой песок (Кувасайский горных происхождения)
10%
Состав 4, мас. %
Каолин (Ангренский горный порода)
59%
Пегматит (Наваинский полевой шамот)
19%
Фарфоровой компонент
12%
Кварцевой песок (Кувасайский горных происхождения)
10%
Состав 5, мас. %
Каолин (Ангренский горный порода)
62%
Пегматит (Наваинский полевой шамот)
25%
Фарфоровой компонент
10%
Кварцевой песок (Кувасайский горных происхождения)
8%
Составы 2, 3 и 4 обеспечивают механические свойства металла шва и сварного соединения с применением сталей нормальной и повышенной прочности.
На предлагаемой подкладке выполнялась механизированная сварка на стали марки 10ГН2МФА толщиной 4 мм сварочной проволокой СВ-08ГС при следующих режимах:
Сварочный ток:
450-500А;
Напряжение на дуге:
28-34 В;
Скорость сварки:
24-26 м/час (40-45 см/мин).
Использование заявляемой подкладки для формирования обратной стороны сварного шва позволяет улучшить внешний вид обратной стороны сварного шва за счет сглаженного и качественного поверхностного слоя подплавления керамики, которая обеспечивает большую равномерность шва по высоте и плавность перехода от основного металла к наплавленному:
- снизить стоимость подкладки за счет использования в керамической плитке дешевой Ангренский камен и Наваинский полевой шамот:
- изготовлять керамические плитки способом полусухого прессования.
Известен состав в аналогом SU 1655744 подкладки для формирования обратной стороны сварного шва, содержащий цирконий, кремний, графит, полукокс и кокс, и целью увеличения срока службы подкладки с одновременным улучшением качества сварного шва дополнительно включены хром.
Известен также в авторском свидетельстве SU 1798095 состав подкладки, содержащий глину и перлит, дополнительно вводят стеклобой и нефелиновый концентрат, а в качестве основного компонента используют кембрийскую глины и глину ДНГ.
В авторском свидетельстве 903044 с целью повышения качества сварного шва известный состав подкладки, содержащий сварочный флюс, ферросилиций, железный порошок, термореактивный смола, дополнительно содержит кварцевый, оливиновый и циркониевый пески, а также стеарат цинка, порошкообразный уголь, ацетон.
Из анализа аналогов видно, что новый состав ни в одном аналоге полностью не одинаковы.
3. Использование заявляемой подкладки для формирования обратной стороны сварного шва позволяет улучшить внешний вид обратной стороны сварного шва за счет сглаженного и качественного поверхностного слоя подплавления керамики, которая обеспечивает большую равномерность шва по высоте и плавность перехода от основного металла к наплавленному:
- снизить стоимость подкладки за счет использования в керамической плитке дешевой Ангренский камен и Наваинский полевой шамот:
- изготовлять керамические плитки способом полусухого прессования.