Чугун для сварочных электродов

Чугун для сварочных электродов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к чугунам для электродов, и может быть использовано для сварки и заварки отливок из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Целью изобретения является устранс-ние трещинообразования и повышение прочности и пластичности сварного шва при сварке массивных отливок из высокопрочного чугуна с толщиной стенок более 0,1 м. Предложенный чугун содержит, мае %: углерод 3,8-4,2; кремний 3,5-4,5; марганец 0,01-0,2; хром 0,01-0,05; алюминий 0,01-0,05; магний 0,09-0,15; кальций 0,05-0,15; редкоземельные металлы 0,05- 0,15; титан 0,01-0,05; ванадий 0,01-0,05, барий 0,005-0,05; азот 0,001-0,03; никель 0,25-1,00; железо остальное. Сварной шов имеет следующие механические свойства предел прочности при растяжении 450- 460 МПа, относительное удлинение 15- 16%, твердость 160-165 НВ, структура чугуна в шве ферритоперлитная с шаровидной формой графита, трещины после сварки отсутствуют. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР к /авто(ском / свид ткльств./ (21) 4112970/23-02 (22) 25,08.86 (46) 07,08.92, Бюл, ¹ 29 (71) Дизельный завод "Двигатель революции (72) Ю,Н.Дойников, ВДКраля, Ю.Т,Соколюк, И.Г,Раздобарин, В,А.Резник и А.А.Окунев (53) 669,15-196 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 757284, кл. В 23 К 35/30, 1977.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1312993, кл, С 22 С 37/10, 1985, (54) ЧУГУН ДЛЯ СВАРОЧНЫХ ЭЛЕКТРОДОВ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к чугунам для электродов, и мох<ет быть использовано для сварки и заварки отливок из высокопрочного чугуна с шароИзобретение относится к металлургии, в частности к изысканию чугунов для электродов, и может быть использовано для сварки и заварки отливок иэ высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Целью изобретения является устранение трещинообразования и повышение прочности и пластичности сварного шва при сварке отливок из высокопрочного чугуна с толщиной стенок более 0,1 м, Предлагаемый чугун содержит углерод, кремний, хром, алюминий, магний, кальций, редкоземельные металлы (РЗМ), титан, ванадий, барий, азот, никель и железо при следующем соотношении компонентов, мас,%:!

Ы 1752814 А1 лж С 22 С 37/10. В 23 К 35/30 видным графитом, Целью изобретения является устранение трещинообраэования и повышение прочности и пластичности сварного шва при сварке массивных отливок из высокопрочного чугуна с толщиной стенок более 0 1 м. Предложенный чугун содержит, мас,%: углерод 3,8-4,2; кремний 3,5-4,5; марганец 0,01-0,2; хром 0,01-0,05; алюминий 0,01-0,05; магний 0,09-0,15; кальций

0,05 — 0,15; редкоземельные металлы 0,05—

0,15; титан 0,01 — 0,05; ванадий 0,01 — 0,05; барий 0,005-0,05; азот 0,001-0,03; никель

0,25 — 1,00; железо остальное. Сварной шов имеет следующие механические свойства: предел прочности при растяжении 450460 МПа, относительное удлинение 15167,, твердость 160-165 НВ, структура чугуна в шве ферритоперлитная с шаровидной формой графита, трещины после сварки отсутствуют. 2 табл.

Углерод 3,8 — 4,2

Кремний 3,5-4,5

Марганец 0,01 — 0,2

Хром 0,01 — 0,05

Алю,миний 0,01 — 0,05

Магний 0,09 — 0,15

Кальций 0,05 — 0,15

P3М 0,05-0, 15

Титан 0,01 — 0,15

Ванадий 0,01 — 0.05

Барий 0,005-0,05

Азот 0,001 — 0,03

Никель .. 0,25 — 1,0

Железо Остальное

Дополнительное введение в состав чугуна никеля (0,25 — 1,0 мас,og ) способствует ус1 T5? <314 тРВнени)О грвцин a cBapMc

СВойСТВЯ ЧУГУ 13, ПРИ НЯЛИЧИИ В СОСТ«ЛВЕ Менее 3,5 мас, 4 кремния, в сварном шве г;0являются отдельные включения цеме((тита, Ввод в состав чугуна более 4,5 мас.,/ кремния приводит к понижани)о пласти вских 20 свойств шва, особенно в зоне термического

Влияния.

Повышение соДержаниЯ мод<л )!л<11(ру!Ощих элементов в составе чугуна (vBr it(я

О,, — 0,15 мас.,4, кальция 0,05 — О,! 5 (час.%, 25

Р3М 0,05-0,15 мас.%} способствует получени10 B сВаоном ШВе шаровидной«1)ормы ГОЯфита вместо пластинчатой, что привод((т к

РЕЗКОМУ ПОВЫ!ВЕс!И!О МЕХаНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ чугуна, особенно пластичности. При содер- 30 жании в составе чугу)!а для электродов менее 0,09 мас,% магния, менее 0,05 лай, /„ . кальция и менее 0,05 мас. ь Р3М в струк15/ре сварного шва получается смешанная фОРМЯ t PGQMT«3 (пFIGcTMI I5IGTGß и ш3130вип11251!, 3;") вызыва«ощая резкое понижение его пл"-. ãTMческих свойств, что способствует образс ва-. ни)о трещин В околошовной зоне и!Ва. При наличии в составе более 0,15 мас, /, мап;лл и более 0,15 мас, j, 1«ЗЫ в сварном ш(е 10 появляlОтсл Вклlочения цементита. p23I;.о снижа)ощие пластические гво!лства св;рного шва. При содержании В составе более

0,15 !Иас. »!> кальция в сварном шве выделяются коупные включения графита, что так>ха 45 в некоторой мере способствует сн!л>ке«-1<110

ПЛЯСТИЧВСКИх CBOllCTB i (BTBÐËЯ LU BG.

Наличие в составе чугуна для электродов легирующих злементсв, таких как;Врганец, хром, титан, .Ванадий, способствуе- 50 повышению прочности прй pGcT«>I(eI-,Mи, 53p M A в с ос-<-а в е чу!-у 1, а с О в м ест н О с м 2 1- и и е м кальцием и РЗЫ является элементом-МOДификатором. способству(о дим получени)о шарОВидной формы Графита, 55

Углерод совместно с кремнием спогобству)от графитизации чугуна. Алюминий В составе чугуна, являясь раскислителем., одHoBp8t48HHo, находясь В таком малом кОЛ .1(!Bc fBP., f;oo(.06cTB)!B)f t Рафитизации «УГУна, ус1ра::IFIBT Образован!1е цемент(113, Наличие в чугуне азота В I.O)(t«I«ec1Be

0,001-0,03 мас.% способствует образованию нитридов ванадия, титана, марганца, КОТОРЫЕ ЯВЛЯ!ОТГЯ ВÎI!OËÈÈÒ«)ËЬ(!!<МИ ЦЕН I рами крис1 ЯллизЯЦии, ГпОсобГтвую1цими получению мелкозернистой структуры сВ3р1tCif0 ILI Q3.

Пример, 1»13ГОтЯВЛ ива!От и исГ1 ыты В2 ОТ ГIР»)ДЛЯГЯЕ!«ЛЬ)йl СОСТЯВ ЧУI УНЯ ДЛЛ ЭЛЕКТРО

ДОВ !.". (!ГЭль!Г) пГ)озер<(!л I!2 свариваемость, каче,тВО и свойства <- ;GTBëëG ш U3.

Состав исследуемых чугуi!OB Длл электp0к 3 ц111 (4 и i ": 2 " и и й, к 2 л ь ц и <л, 0 «) р и !л, Р 3 1А. »п)(л Опти." 1M 33ÖMM 0001 3 23 110 МОдифиЦИР<(:.OUJÈÌ Э П ЯМЕ Н ТЯМ «ЛС ПОЛ ЬЗУI<)Т Л Л (GTУРУ

СЪ«, !1 Р31)/! 30, НИКОЛЬ-!«(ЯГ)<<ЛЕ()у<0 ЛИГЯТуру и ф81)рОсил!(Ций (1> С 75, С I <ель!О уFI j

I, 1ocTBG и сволств чугуl!3 продувают азо (О 1.

Иэ изГОтовлеlll!010 сос ГЯ ВЯ ч,)ГУНЯ UT)1M вя<0; электродbl в Виде пр ГK<02 ????????01--, ?????? ??-??) ??<1 ?? ))iTI (0 pll p lcTFI»,PI I .! M 435--«185

ЫП2. О нОс<лте(1 ьнОВ )<длине нле 13- < 9%, твердость 150-150 НЯ, Пластины с раздеО лавкы<ли кромками под угпом 15 подогре<)

ДО 600 С, 3 3 TOM (1p0!iO<)5IT C<33pkj ???????????????????????????? ????????????????, 1>

Вь! РЕ3 ) ЮТ обРс РЦЬ< ДF(5I ИСГ1 Ь<ТЯ НИЙ К" ЧЕСТВЯ

M CBO:1(CTB Сварно< 0 К»<ЕТЯЛ.<13, РезультGT!«1 испытаний приведены В табл. 2.

I P 3 В Н И Т С Л Ь I! Ь! Ч1 с1 Н 3 FI И 3 Р Е 3 / Л Ь TG Ò 0 В табл, 2 показывает, ITo !!Яилу(шие показа тели по качеству шва, его механическим, пластическим свойствами, трещиноустой !И ВОСТ! ПОП /Ча!ОТ Гl РИ СОСТЯВЯХ ЭЛЕКТРОДОВ

11 — 3, При п1эименении ДруГих сос1«3<30В («1 5}, HQ соответству«ощих предлагаемому состаВу, M известного состава 6 B структуре чугуна

B cBарном шве обрззуегсл с.-(ошаннал форМЯ графита, име)отел включения цементитя, а В самом cB»3pIIo . iUBB обнаруживаютсл т<зе цин ы.

1/<спыTBния предлагаемо-о соГT= Ва чуг<)1

На !<ЛЛ ЗЛЕ КТPО ЛОВ П ОК«ЭЭЫ БЯ IOT ЭффЕКТИ В

1752814 при следующем соотношении компонентов, мас,%:

Углерод 3,8-4,2

Кремний 3,5-4,5

Марганец 0,01-0,2

Хром 0,01--0,05

Ал 1оминий 0,01-0,05

Магний 0,09-0,15

Кальций 0,05 — 0,15

Редкоземельные металлы

Титан

Ванадий

Барий

Азот

Никель

?Келезо ность применения его для сварки и заварки дефектов отливок, изготовляемь)х из высокопрочного чугуна (например цилиндров, коленчатых валов для дизелей и газомотокомпрессоров и др.), Формула изобретения

Чугун для сварочных электродов, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, ал)оминий, магний, кальций, редкоземель- 10 ные металль1, титан, ванадий, барий, азот и железо, отличающийся тем, что, с целью устранения терщинообразования и повы1

0,1 м, он дополнительно содержит никель

0,05--0,15

0,01-0,05

0,01-0,05

0,005 — 0,05

0,001 — 0,03

0,25 — 1,0

Остальное таблида 1

Содеокание компонентов, нас.ь

Состав

<угуна

) ) Вв и Иь Гв

С Si Нп Пr 11 ь10 Са РЗМ

0,05 0,01

0,02 0,02

0,01 0,05

0,0? 0,02

0,03 0,04

0,02 0,02

G,01

0,1

0,2

О,!

О, l 5 О, 1

4,5

4,0

3,5

3,4

2,6

1,0

0,5

0,25

0,15

1 15

0,005

0,01

0,05

0,01

0,03

0,0!

Остальное

II

11

0,03

0,01

0,00!

0,01

0,005

0,01

0,01

0,0?

0,05

0,01

0,02

0,02

0,05

0,02

0,01

0,02

0,01

0,03

0109 0 15 0!5

0,12 0,1 0,1

0 15 0 05 0 05

0,08 0,04 0,04

0,16 0,18 0,16

0,04 0,03 0,О1

1 3,8

2 4,0

3 - <, 2

4 4,0

5 3,8

6 (иаае- 4,0 стный) . — . »< r

«н» :Таблица 2

Сост ав

4угу<-<а

Налинне трещин в шве

Микроструктура «угуна шва

Ме:<анинеские свойства сварного шва

Твердость, Н8

Предел npoU- ности при растяня< ил

МПа

Птносьтельное удли«ение феррито-перлитная (перлита до 15ь). Графит шаровидной формы феррито-перлитная (первитин до 1Оь). Графит шаровидной фОР<ЛЫ

Отсутствует

460

165

16,0

162

15,4

2 455

То гке

450

15,0

3,6

Перлито-ферритная (ферита до

102). Графит смешанной формы

Имеются трещины

250

350

Перлито-ферритная (Феррита до 531 ценентита до 1Оь).

Графит снешанной формы

360

2,8

277

Перлито-ферритная (феррита до 1Оь). Графит пластинка» тый

2,0

300

Составитель Н, Шепитько

Техред М.Моргентал Корректор М, Керецман

Редактор Н, Гунько

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 2736 Тираж Подписное

ВН1ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Х-35, Раушская наб., 4/5