The Influence of Calcite, Fluorite, and Rutile on the Fusion-Related Behavior of Metal Cored Coated Electrodes for Hardfacing

Abstract

Coated electrodes for SMAW have exhibited their advantages for longer than one century. Means of boosting their performance, particularly for hardfacing, would be a raise in the alloying transfer efficiency and a lowering of the dilution with the substrate, without losing the production capacity. In this study, an evaluation about the operational behavior of a new conception of electrodes for hardfacing is described, i.e., metal cored coated electrodes. Experimental electrodes were produced using metal cored technique to obtain the rods. FeCrMn was used as alloying material at two grain sizes. Using the Mc Lean Anderson experimental design approach, the content ratio of CaCO 3 :CaF 2 :TiO 2 in the coating was varied. The effect of the coating composition and granulometry of the filling alloying material on the formation a cannon-like end was assessed. Fusion and metal transfer behaviors were evaluated through measurements of fusion and deposition rates, deposition efficiency, and duration and frequencies of short-circuiting. Based on a balance of performances, the most appropriate composition for the coating was determined. It was also observed that a coarser FeCrMn presented better performance.

Comportamiento de la Resistencia al Desgaste entre Depósitos Obtenidos con Electrodos Simple y Doblemente Recubiertos

“…Estos elementos de aleación posibilitan la formación de carburos, así como las propiedades de la matriz que se forma, dado por la distribución y las dimensiones de los carburos [7]. Se reconoce que en la soldadura con electrodo revestido la transferencia de elementos de aleación desde el electrodo hacia el baño de soldadura es el resultado de procesos metalúrgicos, a partir del aporte del núcleo metálico y del revestimiento [8] y está influenciada por los demás elementos que forman parte de este último [9]. La transferencia de elementos de aleación se realiza no solo hacia la pieza, parte también se pierde en la escoria [5].…”

O Papel do Pó de Ferro no Mecanismo de Deposição de Eletrodos Revestidos

“…Outra solução seria adicionar material através do revestimento. Por exemplo, Cruz-Crespo et al [4], em um trabalho sobre a influência da composição do revestimento na taxa de fusão de eletrodos revestido para revestimento duro, mostraram que o aumento do teor de calcita faz crescer esta taxa. Mas, com este propósito, o pó de ferro tem sido mais usado e mostrado ser mais efetivo (de maior sensibilidade).…”

Efecto sobre la dilución de la granulometría de la ferroaleación en el alma de electrodos tubulares revestidos bajo la influencia de la composición del revestimiento

“…Los electrodos experimentales fueron obtenidos en base a un diseño experimental de mezcla para una región restringida (de tipo Mc Lean Anderson), cuya técnica es detalladamente descrita en un trabajo precedente [16]. En dicho trabajo, se plantea que fueron utilizados dos tipos de alma tubular para los electrodos experimentales, CIS-C (electrodo con ferroaleación de granulometría gruesa en el alma), con 0,1-0,25 mm de diámetro medio de grano de la ferroaleación, y CIS-F (electrodo con ferroaleación de granulometría fina de en el alma), con diámetro medio de grano de la ferroaleación ≤ 0,1 mm.…”

“…Para la aplicación de los revestimientos se adiciona además 10% de Grafito en relación al total de Caliza, Fluorita y Rutilo y se añade 35% de silicato de sodio, respecto a la masa seca total (compuesta por: Caliza, Fluorita, Rutilo y Grafito), el cual actúa como aglutinante. También en el trabajo ya referido [16], se detalla la obtención de los depósitos de manera simultánea a la evaluación de los parámetros de consumo y la obtención de registros de valores instantáneos de corriente de soldadura y tensión de arco. Dichos depósitos fueron realizados sobre placas de acero AISI 1020 de 200 x 30 x 9,2 mm, en posición plana.…”

“…El efecto de la granulometría de las ferroaleaciones en el sistema aleante del electrodo, sobre la geometría y la dilución de los depósitos, bajo la influencia de los componentes formadores del sistema de escoria del revestimiento de electrodos para recubrimiento duro por SMAW, son aspectos poco abordados en la literatura especializada. De esta forma, a partir de trabajos anteriores [16][17], el presente trabajo aborda el comportamiento de la dilución de los depósitos en función del efecto del tamaño de grano de la ferroaleación (FeCrMn) en el alma de electrodos tubulares revestidos, bajo la influencia de la composición del revestimiento (Caliza, Fluorita y Rutilo).…”