×
10.06.2014
216.012.cc28

ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение может быть использовано при наплавке под флюсом для восстановления изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях металлургического оборудования, работающих в условиях сжатия и абразивного износа при температурах 600°C, например прокатных валков черновых и чистовых калибров, а также роликов подающих рольгангов. Порошковая проволока содержит, мас.%: стальная оболочка 67,0-68,0, ферромарганец 0,50-1,2, ферросилиций 1,0-1,75, феррохром 7,2-9,1, ферромолибден 1,5-2,3, феррованадий 0,6-0,8, углеродфторсодержащая пыль фильтров алюминиевого производства 0,70-1,20, железный порошок - остальное. Технический результат заключается в повышении износостойкости и твердости за счет снижения загрязненности стали неметаллическими оксидными включениям, в предотвращении образования холодных трещин в процессе наплавки и снижении содержания водорода в наплавленном металле за счет введения фторсодержащих компонентов и создания дополнительной газовой защиты. 2 табл.
Основные результаты: Порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферромолибден, феррованадий, железный порошок, отличающаяся тем, что порошкообразная шихта дополнительно содержит углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к сварочным материалам и может быть использовано при наплавке под флюсом для восстановления изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях металлургического оборудования, работающих в условиях сжатия и абразивного износа при температурах 600°C, например прокатных валков черновых и чистовых калибров, а также роликов подающих рольгангов.

Известен [1] состав порошковой проволоки, состоящий из малоуглеродистой стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферромарганец, хром, ферровольфрам, феррованадий, ферробор, графит, кремнефтористый натрий и малоуглеродистую стальную оболочку при соотношении, вес.%:

Ферромарганец 1,0-1,5
Хром 14,5-15
Ферровольфрам 17-18
Феррованадий 3,8-4,5
Ферробор 1,6-2
Графит 1-2
Кремнефтористый натрий 1,5-3,5
Малоуглеродистая стальная оболочка остальное

Существенными недостатками данной порошковой проволоки являются:

- пониженные механические свойства наплавленного металла, в частности износостойкости и твердости, за счет повышенной загрязненности стали неметаллическими оксидными включениями, а также соотношения карбидообразующих элементов;

- низкое качество наплавленного металла в связи с порообразованием, связанным с повышенным содержанием водорода;

- низкая ударная вязкость и стойкость наплавляемого металла к истиранию;

- высокая стоимость сварочного процесса за счет использования дорогостоящих материалов в значительных количествах (вольфрама и кремнефтористого натрия).

Известна выбранная в качестве прототипа [2] порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферромолибден, феррованадий, графит, натрий кремнефтористый, ферровольфрам, железный порошок при следующем соотношении, %:

Ферромарганец 0,2-0,5
Ферросилиций 1,6-2,3
Феррохром 5,5-8,5
Ферромолибден 0,6-1,5
Феррованадий 1-3
Графит 0,05-0,15
Натрий кремнефтористый 2,2-2,4
Ферровольфрам 5-8,5
Железный порошок 5-15
Стальная оболочка остальное

Существенными недостатками данной порошковой проволоки являются:

- пониженные механические свойства наплавленного металла, в частности твердости и износостойкости, за счет повышенной загрязненности стали неметаллическими оксидными включениями, а также соотношения карбидообразующих элементов в составе шихты;

- низкое качество наплавленного металла в связи с порообразованием, связанным с повышенным содержанием водорода;

- низкая ударная вязкость и стойкость наплавляемого металла к истиранию;

- высокая стоимость порошковой проволоки за счет использования дорогостоящих материалов в значительных количествах (ферровольфрама и кремнефтористого натрия).

Техническими результатами изобретения являются:

- повышение механических свойств наплавленного металла, в частности износостойкости и твердости, за счет снижение загрязненности стали неметаллическими оксидными включениями;

- предотвращение образования холодных трещин в процессе наплавки, исключение порообразования и снижения содержания водорода в наплавленном металле за счет введения фторсодержащих компонентов и создания дополнительной газовой защиты;

- повышение стойкости против истирания и ударной вязкости изделий;

- снижение стоимости сварочного процесса за счет оптимизации состава шихты и эффективного использования отходов производства.

Для этого предлагается порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферромолибден, феррованадий, железный порошок, в которой порошкообразная шихта дополнительно содержит углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства при соотношении компонентов, масс.%:

Стальная оболочка 67,0-68,0
Ферромарганец 0,50-1,20
Ферросилиций 1,0-1,75
Феррохром 7,2-9,1
Ферромолибден 1,5-2,3
Феррованадий 0,6-0,8
Углеродфторсодержащая пыль фильтров
алюминиевого производства 0,70-1,20
Железный порошок остальное

Заявляемые пределы подобраны эмпирическим путем исходя из качества получаемого при наплавке металла, стабильности процесса наплавки, предотвращения образования холодных трещин и требуемых механических свойств.

В состав порошкообразной шихты дополнительно введена углеродфторсодержащая пыль фильтров алюминиевого производства исходя из следующих предпосылок.

Введение в состав шихты порошковой проволоки углеродфторсодержащей пыли фильтров алюминиевого производства связано с содержанием в составе последней элементов, позволяющих:

- проводить удаление водорода за счет комплекса фторсодержащих соединений, разлагающихся при температурах сварочных процессов с выделением фтора, который в свою очередь взаимодействует с водородом, растворенным в стали с образованием газообразных соединений типа HF. Снижение содержания водорода в наплавленном металле уменьшает вероятность образования пор и холодных трещин наплавленном металле;

- проводить интенсивное науглероживание при взаимодействии фтористого углерода CFx (1≥х>0) с карбидообразующими элементами, что позволяет увеличить количество карбидной составляющей в структуре наплавленного металла и дополнительно повысить его твердость.

Для изготовления шихты порошковой проволоки использовали углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства со следующим химическим составом, масс.%: Al2O3=19-46; F+=17-26; Na2O=2,8-14; K2O=0,36-5,8%, СаО=0,6-1,8; SiO2=0,5-2,7;

Fe2O3=1,7-3,6; Собщ=22-31, MnO=0,05-1,2, MgO=0,06-0,87, S=0,09-0,34, P=0,09-0,15.

Изменение содержания углеродфторсодержащей пыли фильтров алюминиевого производства в составе заявляемой шихты производилось с учетом получения высококачественного наплавленного металла (хорошее формирование, плотный наплавленный металл без трещин, пор и неметаллических включений), при этом учитывалось содержание остальных компонентов влияющих на твердость, ударную вязкость и износостойкость получаемого при наплавке металла.

При изготовлении порошковой проволоки использовали: порошки углеродистого ферромарганца ФМн 78(A) по ГОСТ 4755-91, ферросилиция марки ФС 75 по ГОСТ1415-93, высокоуглеродистого феррохрома марки ФХ900А по ГОСТ 4757-91, ферромолибдена марки ФМо60 по ГОСТ 4759-91, феррованадия марки ФВ50У0,6 по ГОСТ 27130-94, железа марки ПЖВ1 по ГОСТ 9849-86.

Порошки перемешивались в смесители для получения однородной массы и прокаливались для удаления влаги при температуре 250-350°C. Далее производилось изготовление порошковой проволоки на станке. Диаметр готовой проволоки после операций волочения составлял 3,6 мм, при коэффициенте заполнения 0,32-0,33. Порошковой проволокой с предложенной шихтой производилась наплавка заготовок рабочих валков. Наплавка производилась под флюсом АН-20 с использованием сварочного трактора ASAW-1250 на следующих режимах: сварочный ток 380-400 А, напряжение дуги 32-34 В, скорость наплавки 25 м/час, скорость подачи порошковой проволоки 73 м/час.

Наличие трещин в процессе наплавки оценивали визуально, после наплавки наличие трещин, пор и неметаллических включений оценивали ультразвуковым методом, а также на металлографических шлифах. Содержание водорода в наплавленном металле определялось на газоанализаторе фирмы «LECO» ТС-600 (США). Содержание водорода изменялось в пределах 0,2-0,7 см3/100 г наплавленного металла при допустимом содержании водорода в высоколегированном наплавленном металле до 2 см3/100 г металла. Твердость наплавленного металла контролировалась непосредственно после наплавки. Твердость наплавленного металла после наплавки составляла HRC 42-46. Дефекты (трещины, поры и неметаллические включения) при наплавке порошковой проволокой с шихтой заявляемого состава, содержащей пыль электрофильтров алюминиевого производства, не выявлены. После наплавки валки испытывались на испытательной машине на истираемость образцов, дополнительно из наплавленного слоя вырезались образца для определения ударной вязкости.

Исследовались 5 вариантов составов шихты (таблица 1) порошковой проволоки с заграничными и заявляемыми пределами.

Влияние изменения химического состава на технологические свойства и механические характеристики наплавленного металла приведено в таблице 2. Использование заявляемого состава шихты порошковой проволоки по сравнению с базовым составом (прототип) позволяет:

1. Повысить качество наплавленного металла за счет снижения его загрязненности неметаллическими включениями, снизить вероятность порообразования и предотвратить образование холодных трещин.

2. Уменьшить содержание водорода за счет введения фторсодержащих компонентов и создания дополнительной газовой защиты в среднем до 0,3-0,7 см3/100 г металла.

4. Повысить твердость наплавленного металла до HRC 42-46, увеличить термическую стойкость до 200 циклов и повысить ударную вязкость.

5. Снизить себестоимость изготовления порошковой проволоки за счет снижения содержания легирующих компонентов и использования отходов алюминиевого производства в предлагаемой порошковой проволоки в среднем.

Источников информации:

1. А.с. СССР №543479 кл. В23К 35/368.

2. А.с. СССР №287830 кл. В23К 35/30, В23К 35/04.

Таблица 1
Состав шихты
Состав шихты, масс.%: 1 2 3 4 5
Стальная оболочка 67,0 67,0 67,0 68,0 68,0
Ферромарганец 0,4 0,5 1,0 1,2 1,3
Ферросилиций 0,9 1,0 1,5 1,75 1,8
Феррохром 7,1 7,2 8,9 9,1 9,2
Ферромолибден 1,4 1,5 2,1 2,3 2,4
Феррованадий 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
Углеродфторсодержащая пыль фильтров алюминиевого производства 0,6 0,7 1,1 1,2 1,3
Железный порошок 22,1 21,5 17,7 15,65 15,1

Таблица 2
Характеристики исследуемых параметров в зависимости от состава шихты
Состав шихты, вес. % 1 2 3 4 5
Содержание водорода [H], см3/100 г металла 1,3-1,5 0,3-0,6 0,3-0,6 0,2-0,5 0,2-0,5
Наличие трещин в наплавленном металле Единичные Отсутствуют Отсутствуют Отсутствуют Единичные
Твердость наплавленного металла, HRC 42 44 46 46 44
Максимальная длина строчки оксидных неметаллических включений, мм 0,7 0,5 0,5 0,4 0,7
Ударная вязкость наплавленного металла, Дж/см2 28 38 36 36 28
Потеря массы образца при истираемости, г 0,35 0,3 0,28 0,3 0,35

Порошковая проволока, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей ферромарганец, ферросилиций, феррохром, ферромолибден, феррованадий, железный порошок, отличающаяся тем, что порошкообразная шихта дополнительно содержит углеродфторсодержащую пыль фильтров алюминиевого производства при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 92 items.
10.11.2015
№216.013.8b06

Щековая дробилка с защитой от поломок и автоматическим пропуском материала высокой прочности через камеру дробления

Изобретение предназначено для использования в горно-добывающем, горно-обогатительном, строительном, металлургическом и других производствах. Дробилка содержит неподвижную (1) и подвижную (2) щеки. Шатун (3) изменяет длину пошагово за счет фиксаторов при перегрузке в полтора раза от попадания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567197
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.11.2015
№216.013.8b77

Способ очистки газов от пыли

Изобретение относится к технологии очистки газов от пыли в теплоэнергетике, черной и цветной металлургии. Способ очистки газов от пыли включает ввод в циклон с верхним осевым выхлопным патрубком очищаемого газа, очистку газа от пыли в цилиндрическом корпусе за счет действия центробежных сил при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002567310
Дата охранного документа: 10.11.2015
10.12.2015
№216.013.9636

Складывающаяся искусственная неровность для принудительного снижения скорости движения автомобилей

Изобретение относится к участкам дорог, на которых устраиваются искусственные неровности (ИН), и может быть использовано при строительстве (ИН). Технический результат - обеспечение безопасности передвижения людей по «пешеходному переходу», увеличение пропускной способности автодороги....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570074
Дата охранного документа: 10.12.2015
20.12.2015
№216.013.99d9

Сдвижные тиски

Изобретение относится к машиностроению, а именно к винтовым механизмам в виде сдвижных тисков. Сдвижные тиски содержат вал с резьбой, соединенный со стойкой в поворотную пару, подвижную губку, соединенную со стойкой в поступательную пару и с валом в винтовую кинематическую пару. На валу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571010
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.12.2015
№216.013.9ac4

Способ упрочняющей обработки стали 20х13

Изобретение относится к упрочняющей обработке детали из стали с использованием концентрированных потоков энергии. Для повышения ресурса работы деталей машин и механизмов, работающих в условиях многоциклового усталостного разрушения, способ включает получение поверхностных слоев с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002571245
Дата охранного документа: 20.12.2015
20.01.2016
№216.013.a043

Шлакообразующая смесь для непрерывной разливки стали

Изобретение относится к черной металлургии. Шлакообразующая смесь содержит, мас.%: аморфный графит 10-20, известь 20-30, микрокремнезем 30-40 и пылевидные отходы производства алюминия 20-30. Смесь обеспечивает снижение брака по поверхностным дефектам, уменьшение неметаллических включений и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002572669
Дата охранного документа: 20.01.2016
10.03.2016
№216.014.bee6

Флюс для сварки

Флюс может быть использован для сварки низко- и среднелегированных сталей. Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %: шлак производства силикомарганца 88,0-98,0, пылевидные отходы производства алюминия 1,0-6,0, жидкое стекло 1,0-6,0. Шлак производства силикомарганца содержит,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002576717
Дата охранного документа: 10.03.2016
10.02.2016
№216.014.c2b0

Образец для испытания на прочность при нагреве прямым пропусканием тока

Изобретение относится к испытательной технике, в частности к высокотемпературным испытаниям на прочность, и может быть использовано при исследовании свойств наплавленного металла, обладающего высокой твердостью, на установках тепловой микроскопии. Образец выполнен в виде стержневой рабочей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002574233
Дата охранного документа: 10.02.2016
10.04.2016
№216.015.2be0

Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Изобретение может быть использовано при электродуговой механизированной сварке и наплавке низколегированных сталей. Флюс состоит из шлака производства силикомарганца, который содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %: диоксид кремния 25-49, оксид алюминия 4-28, оксид кальция 15-32,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579412
Дата охранного документа: 10.04.2016
10.04.2016
№216.015.2c18

Шихта порошковой проволоки

Изобретение может быть использовано при наплавке порошковой проволокой рабочих поверхностей деталей металлургического оборудования, к которым предъявляются повышенные требования по твердости и износостойкости. Шихта порошковой проволоки содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002579328
Дата охранного документа: 10.04.2016
Showing 41-50 of 136 items.
20.06.2015
№216.013.569b

Тюбинговая крепь для восстающих выработок

Изобретение относится к горному делу и может использоваться для крепления восстающих выработок (ходовых и вентиляционных печей), пройденных для подготовки выемочных участков при разработке крутых угольных пластов. Задачей является создание такой тюбинговой крепи, которая позволит эффективно ее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553701
Дата охранного документа: 20.06.2015
20.06.2015
№216.013.56b6

Способ получения винтовых профилей

Изобретение относится к области волочения винтовых профилей. Способ включает протягивание заготовок через ролики, установленные в теле волоки. Упрощение получения винтовых профилей и снижение энергозатрат за счет исключения принудительного вращения волоки обеспечивается тем, что формирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553728
Дата охранного документа: 20.06.2015
20.06.2015
№216.013.56b9

Способ получения окатышей

Изобретение относится к области черной металлургии, а именно к производству железорудных окатышей. Влажную шихту подают в окомкователь двумя потоками. Один из них подают на днище окомкователя с образованием на нем гарнисажа. Формируют на днище окомкователя холостую зону, свободную от шихты, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002553731
Дата охранного документа: 20.06.2015
27.06.2015
№216.013.586c

Пятизвенный механизм с перекатывающимся рычагом

Изобретение относится к машиностроению, а именно к механизмам, используемым в прессовых машинах, основанных на эффекте перекатывающихся рычагов. Механизм с перекатывающимся двухпарным рычагом содержит кривошип, шатун, коромысло и перекатывающийся по неподвижному звену рычаг, который соединен с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554177
Дата охранного документа: 27.06.2015
27.06.2015
№216.013.58b6

Способ обработки изделий из алюминия марки а85, работающих в условиях релаксации напряжений

Изобретение относится к области обработки металлов и может быть использовано для регулирования ресурса работы изделий, изготавливаемых из металлов и эксплуатирующихся в условиях релаксации напряжений. Способ обработки изделий из алюминия марки А85, работающего в условиях релаксации напряжений,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554251
Дата охранного документа: 27.06.2015
10.07.2015
№216.013.5d9d

Способ регистрации сигналов акустической эмиссии

Изобретение относится к акустическим методам неразрушающего контроля и предназначено для определения прочностных характеристик материала. Сущность изобретения заключается в том, что способ регистрации сигналов акустической эмиссии, в котором образец материала нагружают с помощью гидропресса, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555506
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.07.2015
№216.013.5e6b

Способ подготовки и отработки мощного пологого угольного пласта

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано при подготовке и отработке мощных пологих угольных пластов наклонными слоями с обрушением пород кровли. Способ включает подготовку панели проведением пластовых выработок в верхнем слое с последующим проведением выработок в нижнем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555712
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.64af

Пространственный четырёхзвенный кривошипно-ползунный механизм

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при создании пространственных четырехзвенных механизмов, воспроизведения пространственных кривых или обеспечения движения различных инструментов. Пространственный четырехзвенный кривошипно-ползунный механизм включает кривошип,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557322
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.08.2015
№216.013.6fd8

Упорный подшипник жидкостного трения (варианты)

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в энергетике, судостроении, металлургии, для обеспечения долговечной, надежной работы оборудования (турбины, компрессоры, двигательные установки, центрифуги и т.д.). Упорный подшипник жидкостного трения включает кольцевую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560202
Дата охранного документа: 20.08.2015
20.08.2015
№216.013.6fd9

Радиальный подшипник жидкостоного трения

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в металлургической, строительной, горнорудной промышленностях для обеспечения надежной и долговечной работы оборудования при значительных снижениях затрат на изготовление и эксплуатацию машин. Радиальный подшипник...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002560203
Дата охранного документа: 20.08.2015
+ добавить свой РИД