Состав сварочной проволоки
Патент 559796
Авторы
Состав сварочной проволоки
Иллюстрации
Реферат
(Ii) 559796
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Сощиалистииеских
Респу6пик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 25.01.76 (21) 2317882/27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 30.05.77. Бюллетень ¹ 20
Дата опубликования описания 30.06.77 (51) М. Кл. - В 23К35/ЗО//
С 22С 38/38
Государственный комитет
Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.042.2 (088.8) 72) Авторы изобретения
О. Ф. Фролов, С, Н. Бережницкий, 1О. И. Рубенчик, И. И. Потапов, Л. Н. Мирончик, Э. Ф. Попов, P. Б. Гутпов и И. К. Николаев
Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт технологии химического и нефтяного аппаратостроения
<71) Заявитель (54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ
20 сварочных проволок
Изобретение относится к области сварки плавящимся электродом в среде защитных пазов теплоустойчивых сталей типа Х2М, 1Х2М1, применяемых в нефтехимическом машиностроении.
Известна сварочная проволока, содержащая следующие компоненты, вес.
Углерод 0,12 — 0,18
Кремний 0,45 — 0,85
Марганец 0,6 — 1,0
Алюминий 0,2 — 0,5
Титан 0,05 — 0,15
Цирконий 0,05 — 0,15
Церий Не менее 0,03
Водород 0,0002 железо Остальное
Известна сварочная проволока, содержащая следующие компоненты, вес.
Углерод 0,08
Кремний 0,4
Марганец 1 — 2,5
Никель 1,3 — 3,75
Хром 1,5
Молибден 1,25
Титан 0,003 — 0,1
Цирконий 0,003 — 0,1
Алюминий 0,003 — 0,1
)Келезо Остальное
Однако известные проволоки не позволяют получать качественных сварных швов при сварке теплоустойчивых сталей из-за низкого содержания в проволоках молибдена.
С целью повышения качества и эксплуатационной надежности сварных соединений, выполненных в среде защитных газов на теплоустойчивых сталях, состав дополнительно содержит ванадий, церий, барий при следующем соотношении компонентов, вес.
Углерод 0,04 — 0,09
Кремний 0,5 — 0,95
Марганец 1,0 — 2,5
Хром 2,0-5,5
Молибден 0,6 в 1,2
15 Алюминий 0,06 — 0,6
Титан 0,05 — 0,2
Ванадий 0,05 — 0,55
Цсрий 0,01 — 0,06
Барий 0,001 — 0,01 железо Остальное
Причем отношение бария к церпю находится в пределах 0,1 — 0,2.
Для исследования качества и уточнения границ легирования стали изготовлены три
25 варианта сварочной проволоки Я1,2 мм, которыми в среде СО.. была выполнена сварка сталей 1. 2М1 и Х5М.
Химический состав приведен в таблице.
559796
Химический состав, вес. ", (железо — остально:) Примеси
Алюминий
Ванадий
Марганец
Молибден
Церн й
Барий
Кремний
Хром
Углерод
Титан фосфор сера
0,025
0,021
0,017
0,030
0,018
0,020
0,09
0,05
0,07
0,03
0,02
0,05
0,003
0,003
0,007
0,07
0,21
0,37
0,14
0,08
0,4
0,5
0,8
0,05
2,5
2,2
5,4
0,07
0,07
0,11
0,88
0,7
1,1
2,1
1,5
2,3
Составитель T. Яровая
Техред И. 1(арандашова
1(орректор Л. Брахнина
Редактор H. Суханова
Заказ 1459/11 Изд. Мв 477 Тираж 1207 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, >1(-35, Раушская наб., д. 4/5
Типография, пр. Сапунова, 2
Верхний предел содержания углерода в составе проволоки ограничивается 0,09% в связи с тем, что при повышенном его содержании (более 0,1%) при кристаллизации металла сварного шва в нем образуются структуры высокоуглеродистого хрупкого мартенсита, что ведет к сии>кению механических свойств сварного соединения. Нижний предел ограничивается возможностями металлургического предела. Введение в состав сварочной проволоки ванадия необходимо для повышения длительной прочности сварочного шва при температурах 500 — 600 С. Содержание ванадия ниже 0,05 /в не ведет к повышению длительной прочности. При содержании ванадия выше 0,55 сварочный шов приобретает нежелательную склонность к горячим трещинам.
11аличие в металле сварочной проволоки таких сильных раскислителей как титан, алюминий и особенно церий необходимо с точки зрения раскисленности сварочного шва и связывания серы, однако, приводит к неблагоприятному изменению характеристик капельного переноса электродного металла в дуге (увеличивается размер капли, ухудшается стабильность горения дуги и качество формирования шва). Поэтому в состав сварочной проволоки вводится барий. Присутствие бария в сварочной проволоке снижает потенциал ионизации горения дуги, а это способствует мелкокапельному переносу электродного металла, что в свою очередь ведет к повышению стабильности горения дуги и позволяет интенсифицировать процесс взаимодействия раскислителей с кислородом. Это способствует хорошему формированию сварочного шва, отсутствию шлаковых включений, сии>кению разбрызгиваемости. В результате проведения экспериментов установлено, что наилучшее формирование сварочного шва при отношении количества бария к количеству наиболее сильного раскислителя — церия должно составлять 0,1 — 0,2, причем чем больше вводится церия, тем выше должно быть это отношение. Кремний является необходимым элементом в сварочной проволоке, предназначенной
5 для сварки в среде защитных газов, причем содержание его должно быть не ниже 0,45%.
При более низком содержании ухудшается формирование шва, образуются вязкие шлаки, которые засоряют металл шва неметалли10 ческими включениями, ухудшая механические свойства сварного соединения. Верхний предел содержания кремния в сварочной проволоке ограничен 0,95% из-за того, что при его избытке (выше 1,0%) заметно сии>каются
15 пластические свойства металла швов и повышается возможность образования в них горячих трещин.
Формула изобретения
1. Состав сварочной проволоки, содер>кащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, алюминий, титан, железо, отличаю щи и с я тем, что, с целью повышения качества и эксплуатационной надежности сварных соединений, выполненных в среде защитных газов на теплоустойчивых сталях, он дополнительно содержит ванадий, церий, барий при следующем соотношении компонентов, вес. %.
30 Углерод 0,04 — 0,09
Кремний 0,5 — 0,95
Марганец 1,0 — 2,5
Хром 2,0 — 5,5
Молибден 0,6 в 1,2
Алюминий 0,06 — 0,6
Титан 0,05 — 0,2
Ванадий 0,05 — 0,55
Церий 0,01 — 0,06
Барий 0,001 — 0,01 железо Остальное
2. Состав по п. 1, отлич ающийся тем, что отношение бария к нерию находится в пределах 0,1 — 0,2,