175244. lajstromszámú szabadalom • Hegesztő elektódhuzal
3 175244 4 így a hegesztési anyag és a hegesztett kötés mechanikai tulajdonságára jellemző mérőszámot rontják; a vaspor kialakult kontakt felülete következtében, valamint a részecskék felületén jelenlévő oxidréteg folytán elég nagy marad az elektródhuzal magának elektromos ellenállása a köpeny ellenállásához képest, ami nem biztosítja teljes mértékben a köpeny és a magkeverék egyforma sebességű olvadását. Olyan elektródhuzal létrehozását tűztük ki célul, amely az említett hátrányoktól mentes. Közelebbről olyan elektródhuzalt kívántunk létrehozni szén-dioxid gázban történő hegesztés céljára, amelynél a magkeverék összetétele az elektródhuzal magjának és köpenyének egyforma olvadását, a horonyvarratok jó minőségű képződését, valamint még erőltetett hegesztési körülmények között végzett hegesztésnél is a hegesztési anyag mennyiségének és a hegesztett kötés ütésszilárdságának növelését biztosít-Ja* A találmány szerint a fenti célt egy olyan elektródhuzal előállításával lehet elérni, amelynek csekély ötvöző tartalmú acélból álló köpenye és olyan magja van, melynek összetevői a földpát, nátrium-fluoroszilikát, ferromangán, ferroszilicium, adott esetben ferrotitán és találmány értelmében redukált titánkoncentrátum a következő arányokban (súlyszázalékbanföldpát ^ in n nátrium-fluoroszilikát * nonn ferro mangán 1 a i a ferroszilicium o-j redukált titán-koncentrátum 58-83. A hegesztési anyag mennyiségének és a hegesztett kötés plaszticitásának növelésére a magkeverékben még járulékosan .2,6-5,2 % ferrotitán is lehet, míg a többi komponens a következő arányban van jelen (súly százalékban) : földpát 2,0-10,2 nátrium-fluoroszilikát 1,6-10,0 ferromangán 13,0-20,0 ferroszilicium 0,6-1,6 redukált titán-koncentrátum 53-80 Általánosan ismert, hogy a redukált titán-koncentrátum alapját (70-75 %) az átmeneti titán-oxidok, túlnyomórészt a Ti, 05 és a TúO-, képletű vegyületek képezik, amelyek magasabb (mintegy 10®-szór nagyobb) elektromos vezetőképességükben különböznek a titán-dioxidtól (Ti02), ami a rutil fő tömegét teszi ki. Ez lehetővé teszi, hogy az elektródhuzal magkeverékének egyenetlen olvadását akár 800 A-ig terjedő áramokkal való hegesztésnél is elkerüljük. A redukált titán-koncentrátum továbbá elemi vasat is tartalmaz (20-25 súlyszázalék), melyre a nagy diszperzitás és az alpszemcsékben való egyenletes eloszlás jellemző. A fémes vas jelenléte jelen esetben lehetővé teszi, hogy növeljük a hegesztés tömegét. Az elöljáróban megadott mennyiségű redukált titán-koncentrátum tartalom a technológiai salaksajátságok, mégpedig a fedőképesség és az optimális kristályosodási tartomány megjavítása útján lehetővé teszi a hegesztési varrat jó kialakulását és 800 A-ig az ív stabil égését csekély mértékű fröcskölés mellett. A redukált titánkoncentrátum ezen sajátsága - miként megállapítottuk - teszi lehetővé, hogy az elektródhuzal magkeverékében az előzőekben emlitett földpát is jelen legyen. Ezen kívül a földpát nagy kálium- és nátrium-oxid tartalmának köszönhetően a hegesztciv stabilizálódik. A találmány szerinti elektródhuzal magjában ie\ő nátrium-, -fluoroszilikát az ívzónában található hidrogénnek a folyékony fémben oldhatatlan vegvület 5 hidrogén-fluor id — képződése közben való megkötésére szolgál. A nátrium-fluoroszilikátnak a mag összetételében a megadottnál kisebb mennyiségben való jelenléte a hidrogén által okozott pórusok képződéséhez vezet; a megadottnál nagyobb mennyiségben való 10 jelenléte az ív égési stabilitását rontja és megnöveli az elektródfém fröcskölését. A ferromangánnak és a ferroszilíciumnak a megadott határok közti jelenléte biztosítja a hegesztett kötés előírt szilárdsági- és plaszticitási jellemzőinek 15 eléréséhez szükséges dezoxidálást és ötvözést. A megadott mennyiségi határok között jelen lévő ferrotitán a varratanyag szerkezetének finomítását hozza magával, ami a plaszticitást, különösen az ütőszilárdságot növeli. 20 A találmány szerinti elektródhuzaloknak az ismertekkel szembeni előnyeit a következő példákkal szemléltetjük. . példa 25 2,5 mm átmérőjű elektródhuzalt készítünk, amely kisszéntartalmú acélból készült fémköpenyt (80%) és következő összetételű magot tartalmaz: 62.0 súlyszázalék, 9,4 súlyszázalék, 9.0 súlyszázalék, 18.0 súlyszázalék, 1,6 súlyszázalék. redukált titán-koncentrátum 30 földpát nátrium-fluoroszilikát ferromangán ferroszilicium _,___________ Az ezzel az elektródhuzallal történő hegesztés 600 35 A . hegesztőáram, 35 V ívfeszültség és 30-40 1/óra szén-dioxid felhasználási mint hegesztési paraméterek mellett megfelelő minőségű, 5 mm befogójú horonyvarratot biztosít 100 m/óra hegesztési sebesség mellett, míg 800 A-es áram, a fenti széndioxid felhasználó lás és 42 V ívfeszültség mellett megfelelő minőségű horonyvarratot biztosít 80 m/óra hegesztési sebességnél. A 285 801 számú szovjet szerzői tanúsítványból ismert elektródhuzallal történő hegesztésnél megfelelő minőségű horonyvarratot 5 mm befogóval legfel- 45 jebb 50 m/óra hegesztési sebesség és 500 A áram mellett lehet elérni. A hegesztési varrat anyagának és a hegesztett kötésnek a mechanikai sajátságai (a kötést ezzel az elektródhuzallal kis széntartalmú acélhegesztésekor 50 hoztuk létre) a következők voltak: 5E Hegesztési Szakftókötések sziláraság Áram . . , kp/mm2 Relatív nyúlás %-ban A V Ürftőszilárdság kerek horonynál kprrvmm2 +20 “C —20°C -40° C 600 35 57,3-58,1 21,2-23,0 10,5-11,7 8.5-9,6 7,5-8,1 6C 57-6 22.1 10,8 9,1 8,3 800 42 55,3-56,2 20,1-21,7 2,5-10,2 7,8-9,2 5,2-6,3 55,9 20,8 9,8 8,6 45,4 A felhasznált kis széntartalmú acél a következő öt- 65 vöző elemeket tartalmazta: szén=0,ll súlyszázalék, mangán=0,6 súlyszázalék, szilícium= 0,2 sútyszázalék, kén és foszfor 0,02—0,02 súlyszázalék. 2
