Сталь

Сталь

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СТАЛЬ преимущественно для сварочной проволоки, используемая при сварке высокопрочных среднелеги рованных сталей, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден. алюминий, церий, железо, о т л ичающаяся тем, что, с целью повышения выносливости сварного шва при повторио-статическом нагружении, сталь дополнительно содержит барий и вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас.%: Углерод0,15-0,20 Кремний0,12-0,40 Марганец0,70-1,00 Хром3,50-4,50 Молибден0,40-0,60 Барий0,002-0,006 ЦерийО,.О 2-О, О 6 Алюминий0,02-0,20 Вольфрам0,02-0,20 ЖелезоОстальное

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1077738 А

3KB В 23 К 35 30 С 22 С 38/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ГЮ ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

?, .> .: ", .- cq

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 3509085/25-27 (22) 05.11.82 (46) 07.03.84. Бюл. В 9 (72) В.Е. Лазько, Ф. Р.Кули ков, В.Д.Никитин и .Н.П.Поздеев (53) 621.791.042.2(088 8) (56) 1. Макара A.M., Мосеидз И.А.

Сварка высокопрочных сталей. Киев, Техника, 1971, ЭП-83.

2. Авторское свидетельство СССР

В 908916, кл. С 22 С 38/22, 1980 (прототип) . (54) (57) СТАЛЬ преимущественно для сварочной проволоки, используемая при сварке высокопрочных среднелегированных сталей, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, алюминий, церий, железо, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения выносливости сварного шва при повторно-статическом нагружении, сталь дополнительно содержит барий и вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод

Кремний

Марганец

Хром

Молибден

Барий

Церий

Алюминий

Вольфрам

Железо

0,15-0,20

0,12-0,40

0,70-1,00

3,50-4,50

0,40-0,60

0,002-0 006

0 .02-0 06

0,02-0,20

0,02-0,20

Остальное

Ю

«3 3

СЮ

1077738

Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно сталей, которые могут использоваться для сварки

ысокопрочных среднелегированных сталей, Известна сварочная проволока 5 для сварки высокопрочных среднелегированных сталей fl) содержащая компоненты при следующем соотношении, мас.%г

Углерод . 0,15-0,25 10

Кремний 0,40

Марганец 0,70-1,00

Хром 3 50-4,50

Ни кель О, 35

Молибден 0 40-0 ф 60 15

Желез,о Остальное

Однако этот состав сварочной проволоки обладает пониженной сопротив» ляемостью образованию горячих трещин и, как следствие, пониженной выносливостью при повторно-статических нагрузках.

Известен также состав штамповой стали f2), содержащий компоненты при следующем соотношении, мас.%:

Углерод 0 15-0,22

Марганец О, 15-0, 40 кремний О, В-1,2

Хром зо

Кальций 0 02-0 05

Молибден . 1 2-1,5

Алюминий . 0,01-0, 05 церий . 0 02 О 04

Железо. Остальное

Однако использование данной стали в качестве сварочной проволоки не позволяет получить сварное соеди.нение с достаточной повторно-статической прочностью.

Цель изобретения — повышение вы-носливости сварного шва при повторностатическом нагружеиии.

Поставленная. цель достигается тем, что сталь, преимущественно для 45 сварки высокопрочных среднелегированных сталей, содержащая углерод, кремний, марганец, хром, молибден, алюминий, церий, железо, дополнительно содержит барий и вольфрам ри å-50 дующем соотнсшении компонентов, мас.%:

Углерод 0,15-0,2О

Кремний 0,12-0р40

Марганец 0,70-lg00

Хром 3,50-4,50

Молибден 0 40-0,60

Барий О ° 002 Og006

Церий 0,02-0 06

Алюминий . .0,02-0,20 ,Вольфрам 0,.02-0,20 60

Железо Остальное, Барий обеспечивает измельчение и деэориеитиацию первичной структуры металла шва,и существенно повы- .шает сопротивлдемОсть образованию

I горячих трещин . Церий оказывает модифицирующее воздействие на литую структуру металла шва и увеличивает локальную дефорьыруемость и повторно-статическую выносливость соединения. Такое воздействие церия интенсифицируется в присутствии алюминия,.

Алюминий введен в состав для повышения сопротивляемости образованию горячих трещин и измельчения зерна.

Введение вольфрама измельчает первичную структуру и повышает сопротивляемость образованию горячих трещин.

Для получения сварочной проволоки изготовлено пять композиций, пред-. ставленные в табл. 1, Иэ выплавленных сплавов указанного состава получены сварочные проволрки, которые используются для сварки пластин иэ высокопрочной легированной стали

ЗОХГСН2А толщиной 25 мм. Применяется автоматическая сварка плавящимся электродом под слоем флюса AH-15M.

После сварки и немедленного высокого

d отпуска при температуре 650 С 2 ч пластины разрезаются на заготовки под образцы. Образцы термически уп рочняются по режиму: закалка 900dC, масло и отпуск 290 С, 3 ч на предел прочности осн овного металла, 461720 МПа. Наряду с механическими испытаниями проведены испытания на склонность сварных соединений и образованию горячих трещин по методу

ЛТП 1 с определением критической скорости деформации, при которой начинают возникать горячие трещины.

Нри этом получены следующие характеристики, где б ь -предел прочности, NlIai б ц — предел выносливости при повторно-статическом нагружении на базе 20000 циклов, МПа; О„ - ударная вязкость по менаже при комнатной температуре испытания, кдж/м;, t.

А „ — критическая скорость деформирования, при которой появляются трещины, 10 м/с.

lIpH этом принимается среднее значение результатов испытания не менее 3-х образцов.

Свойства образцов по составам представлены в табл, 2.

Как видно из таблицы 2, сопротивляемость горячим трещинам, а вместе с ней и повторно-статическая выносливость сварных соединений, выполненных по стали ЗЛХГСН24 предлагаемой проволокой, значительно превосходит показатели соединений, выполненных известным составом сварочной проволоки, Исйользование предлагаемой сварочной проволоки для:сварки .вйсокопрочных легированиых сталей обеспечивает по сравнению с существующими

1077738 проволоками отсутствие горячих трещин в металле шва и ликвидацию брака при сварке1 воэможность значнтельного увеличения долговечности сварных .соединений при действии вибрационных (повторно-статических) нагружений и повышение ресурса иэделий. (омпоненты, мас. Ф

Состав, 9

Мо

1 (известный по нижнему пределу элементов) 0,15

Ot 12

0,70

3,50

0,40

2 (известный по верхнему пределу элементов) 0,40

1,00

0,60

0 25

4,50

3 (предлагаеьый по нижнему пределу элементов).

0,40

0,70

3,50

О> 15

0>l2

4 (предлагаемый .по верхнему пределу элементов) 0,60

1,00

4 50

0,20

0,40

5 (предлагаемый оптимальный) 4,00

0 50

0,30

0t 18

0 90 .

Продолжение табл. 1.Компоненты, мас.Ф

1 (. 1

Состав, В

Ni Ва Се AI W. Fe

1 (известный по нижнему пределу элементов) Остальное

3 (предлагаемый по нижнему пределу элементов) 0 02 0,02 0,02.0,002

4 (предлагаемый по верхнему пределу элементов.

0,006

0,004 0,04

5 (предлагаемый оптимальный) 0,15 0,10

2 (известный по верхнему пределу элементов) 0,35

Это существенно повышает качество и надежность иэделий из укаэанных материалов и позволяет получить значительный эконоьический эффект за счет снижения брака при сварке и повышения ресурса работы сварных изделий.

Таблица 1

Ф

0,06 0,20 О, 20

1077738

T а б л и ц,,а 2

Сварочная проволока по составу, 9

Свойства кД

1000

500

350

1 300

500

350

1000

800

750

900

1250

700.

820

1150

750

Зараз 829/8 Тираи 1037 Подписное, ВКИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ЯПП Патент, r.Óàãîðîä, ул,Проектная, 4

Составитель И,. Попова

Редактор Л.Повхан Техред Л.Иартяшова Корректор A.Повх