ОСОБЛИВОСТІ РОЗКИСЛЕННЯ ЕЛЕКТРОДНОГО МЕТАЛУ ВУГЛЕЦЕМ, ПОВ'ЯЗАНИМ В Fе-C СПЛАВ

Abstract

Метою дослідження є вибір раціональної системи розкислення металу шва ільменітових електродів, які за рівнем міцності, пластичності і ударної в'язкості не поступалися б швам, звареним електродами з рутиловим покриттям. Розкислення металу шва феромарганцем, а також частково феросиліцієм і феротитаном практично вичерпало свої можливості. Необхідно більш інтенсивно розвивати раціональні системи розкислення металу шва, серед яких, завдяки ряду переваг, слід виділити новий напрямок - розкислення вуглецем, пов'язаним в Fe-C сплав. Для досліджень використовували металеві електроди для ручного дугового зварювання низьколегованих сталей. Застосовували покриття електродів ільменітового виду. Як розкислювач застосовували феромарганець марки ФМн 1. Як сплав Fe-C використовували сірий чавун марки СЧ18 у вигляді порошку. Вміст вуглецю в чавуні становив 3,5%. Як вуглець у вільному стані використовували графіт кристалічний марки ГСМ-2. Коефіцієнт ваги покриття електродів становив 0,45 ... 0,47. Для порівняння виготовляли електроди без вуглецевих компонентів. Плавлення електродів з чавунним порошком в покритті характеризується утворенням легкоплавкого шлакового прошарку з товщиною 0,1 ... 0,2 мм. Мікротвердість металу краплі в її верхній частині становить Н20 = 1800 МПа. На кінці електрода спостерігається утворення прошарку вуглецевого розплаву товщиною приблизно 0,1 мм, скупчення газових бульбашок і шлакових включень, які свідчать про інтенсивний процесі кипіння металу в нижній частині краплі. Мікротвердість металу в нижній частині краплі становить Н20 = 3400 МПа. У електродах з графітом в покритті відбувається інтенсивне кипіння металу по всьому об'єму краплі внаслідок наявності твердих включень графіту. Графіт вступає в реакції окислення в твердому стані. Тому неможливо повноцінно використовувати графіт як раскислювач у зварювальних електродах даного виду. При використанні чавунного порошку, в кількості що не перевищує критичного, навуглецювання наплавленого металу немає, що дозволяє використовувати його в якості розкислювача.

The aim of the study is the choice of a rational system for deoxidation of the weld metal of ilmenite electrodes, which in terms of strength, ductility and impact strength would not be inferior to welds made with rutile-coated electrodes. Deoxidation of the weld metal by ferromanganese, as well as partially by ferrosilicon and ferrotitanium, has practically exhausted its capabilities. It is necessary to more intensively develop rational systems for deoxidation of weld metal, among which, due to a number of advantages, a new direction should be singled out, which is deoxidation with carbon bound in a Fe-C alloy. For research, metal electrodes were used for manual arc welding of low alloy steels. Coatings of electrodes of ilmenite type were used. Ferromanganese of the FMN grade 1 was used as a deoxidant. Gray iron of the SCh18 grade was used as a powder in the form of a Fe-C alloy. The carbon content of cast iron was 3.5%. Crystalline graphite GSM-2 was used as carbon in the free state. The weight coefficient of the coating of the electrodes was 0.45 ... 0.47. For comparison, electrodes without carbon components were made. Melting electrodes with cast iron powder in the coating is characterized by the formation of a fusible slag layer with a thickness of 0.1 ... 0.2 mm. The microhardness of the metal of the drop in