Состав сварочной проволоки

Состав сварочной проволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТВЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<»640832 (61) Дополнительное - к авт. свнд-ву (22) Заявлено 24.03.77 (21) 2466079/25-27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано05.01.79.Бюллетень № 1

2 (51) М. Кл

В 23 К 35/30

//С 22 С 38/58

Государственный квнхтет

СССР яа делан мзобрвтаннй и ОТХРытмм (53) УДК 621.791. .042.2 (088.8) Дата опубликования описания 10.01.79

Н. М. Королев, B. Г. Дьяков, Д. В. Внтман, Ю. Н. Готальский, В. В. Снисарь, В. С. Дуров, В. Г. Дмитриев, Л. М. Бронштейн, Г. И. Тараненко, Б. А. Карданов, B. С. Римкевич, И. Н. Мелькумов, И. В. Грибков н Л. Н= Караванов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский н проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к сварке металлов, а именно к сварке разнородных сталей в конструкциях, длительно роаботакиннх при температуре 450-550 С, а также к сварке без подогрева и термообработки при изготовлении и ремонте 5 иэделий нэ эакалнваемых сталей (преимущественно деталей нефтеоборудования из стали 15X5N) и может быть использовано в качестве сварочной проволоки или электродного стержня плавящегося 1в электрода.

Для сварки разнородных сталей в конструкциях, длительно работающих в условиях высоких температур, целесообразно применять такие сварочные материалы, которые обеспечивают в металле шва аустенитную сталь с высоким содержанием никеля (вплоть до сплава на никелевой основе}. Конкретно требуемое содержание этого элемента зависит от температуры эксплуатации сварного соединения.

Для сварных конструкций, работающих о прн температуре 450-550 С, оно должно быть не меньше 31Ъ. B связи с этим используемые сварочные проволоки, если исходить иэ оптимального разбавления основным металлом, должны обеспечивать наплавленный металл, содержащий никеля не менее 40%.

Известен состав сварочной проволоки, содержащий следующие компоненты, вес.%:

Никель 38,5-41, 5

Хром 23,5-26,5

М олибден 6,5- 8

Марганец 1- 2

Углерод Не более 0,08

Кремний Не более 0,4

Сера Не более 0,01 5

Фосфор Не более 0,02

Железо - Остальное j)), Недостатком известного состава проволоки является то, что она обеспечивает получение металла шва, содержащего большое количество хрома. В связи с этим он обладает жаропрочностью, примерно в 4 раза превышающей жаропрочность перкитной стали, что приводит в условиях эксп6 30832 луатации к неравномерному деформирова— нию и хрупкому разрушению конструкции.

С целью повышения качества и работоспособности сварных соединений, состав дополнительно содержит титан при следую- 5 щем соотношении компонентов, вес.%:

Никель 38- 50

Хром 45- 6

Молибден 7 — 8,5

Марганец 6,5- 8 10

Титан 0,6- 1

Железо Остальное.

Введение титана в указанном количестве препятствует образованию пор в металле шва, вызываемых азотом. Кроме д б того, металл шва s малом количестве легирован хромом. В связи с этим он обладает более низкой жаропрочностью.

Снижение различия в жаропрочных свойствах металла шва и основного металла 20 оказывает благоприятное влияние на óñ ловия деформирования разнородного сварного соединения в целом. Это приводит к увеличению времени до разрушения и изменению характера разрушения. kj

На основании предложенного состава было изготовлено четыре, варианта сваТаблица 1

Хром

Никель

Ти тан

Углерод

Кремний

Предлагаемый

600

Основной металл

То же

Вязкий

То же

То же

Линии сплавления и основной металл ленных металлов и, следовательно появ45 ление концентратора напряжения; б) ослабления факторов, способствующих диффузии углерода из основного металла в металл шва, и тем самым уменьшения вероятности образования в зоне

50 сплавления структурной и механической неоднородности, -которая приводит к преждевременному разрушению сварного соединения, Ф ормула изобретения

Как видно из таблицы, длительная прочность образцов из ссединеннй, выполненных предлагаемой сварочной проволокой, значительно выше прочности, присущей образцам из соединений, выполненных материалами, используемыми в настоящее время.

Использование предлагаемого сварочного материала по сравнению с существующими повышает работоспособность сварного соединения при эксплуатации его в условиях высоких темпержур за счет:

a) сближения жаропрочности ясновного металла и металла msa, что исключает существенное различие деформации сплаврочной проволоки, состав которых (в вес, %) приведен в табл.1.

4, 57 5,03 6,00 5, 50

М олибден 8,43 6,96 6,93 7,88

Марганец 6,51 6,46 7,97 7,31

38 >20 43 ю05 46196 49 ю 47

0,59 0,62 0,98 0,76

0,06 0,07 0,07 0,02

0,39 0,38 0,36 0,29

С использованием изготовленных проволок сваривались стыки из стали

15Х5М. Из соединений изготовлялись с стандартные образцы, которые испытывались на длительную прочность. Усредненные полученные денные приведены в табл.2.

Состав сварочной проволоки, преимущественно для сварки разнородных сталей, а также дпя сварки беэ подогрева