Состав для сварки

Состав для сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОЛ ИОАН И Е

Союз Советских

Сониалистических

Республик

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 08.08.77 (21) 2517065/25-27 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

В 23К 35/30//

С 22С 38/56

ГосУдарственный комитет (23) Приоритет (53) УДК 621.791.042. .2 (088.8) Опубликовано 30.05.79. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 30.05.79 по делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения Н. Г. Ефименко, М. P. Леписко, P. И. Михайлов и Г. H. Бакакин (71) Заявитель (54) СОСТАВ ДЛЯ СВАРКИ

Изобретение относится к сварочному производству, в частности, к материалам для электродуговой и газовой сварки высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, конструкции из которого эксплуатируются в условиях знакопеременных ударных нагрузок при высоких температурах и давлениях.

Известен (1) состав для сварки высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, содержащий следующие компоненты, вес. %:

Углерод 3 — 3,8

Кремний 1,2 — 3,6

Марганец 0,2 — 0,5 15

Редкоземельные металлы 0,04 — 0,4 5

Кальций 0,01 — 0,1

Железо Остальное

Однако известный состав не пригоден для сварки высокопрочных модифицированных чугунов, так как не обеспечивает основной характеристики — прочности.

При сварке, где в качестве присадки использован известный состав, необходимо обеспечивать надежную защиту жидкой ванны от насыщения металла газами окружающей среды — кислорода, азота, водорода и др. Нарушение защиты приводит к излишнему окислениЮ активных элементов— церия, иттрия и др. (входящих в РЗМ), что способствует образованию пористости в наплавленном металле.

Кроме того, нарушение количества указанных элементов в составе присадки приводит к изменению структуры, т. е. в этом случае обеспечить получение чугуна с шаровидным графитом в наплавке не представляется возможным.

С целью повышения степени самофлюсования, повышения физико-механических характеристик сварного соединения при эксплуатации в условиях зна копер еменных ударных нагрузок при повышенных температурах и давлениях, состав дополнительно содержит магний, бор, никель, медь, при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 3 — 3,8

Кремний 2,5 — 3,5

Марганец 0,5 — 0,8

Редкоземельные металлы 0,01 — 1

Магний 0,24 — 0,45

Бор 0,015 — 0,1

Никель 0,1 — 0,2

Медь 0,2 — 0,4

Железо Остальное

Введение в предложенный состав сравнительно большого количества, вес. %, магТаблица 1

Состав самофлюсующего присадочного материала, вес.

Варианты

Мп

Cr

3,0

3,5

3,8

93,435

93,74

89,75

0,5

0,7

0,8

2,5

3,0

3,5

0,24

0,36

0,45

0,2

0,3

0,4

0,015

0,05

0,1

0,1

0,15

0,2

Таблица 2

Механические свойства

Варианты ударная вязкость а„, кгм/см предел прочности

aB > KI C CM

4,0

3,8

3,5

1,3

109,4

116,0

40

Прототип

Подписное

Тираж 1221

Изд. № 422

Заказ 1321/6

Типография, пр. Сапунова, 2

3 ния 0,24 — 0,45 и бора 0,015 — 0,1 совместно с имеющимися РЗМ обеспечивает материалу самофлюсующие свойства в процессе перевода состава в наплавленный металл, т. е. позволяет производить сварку без применения флюса. Это объясняется тем, что избыточное количество указанных поверхностноактивных, имеющих большое сродство к кислороду, азоту и водороду, элементов в предложенном соотношении надежно защищает наплавленный металл от воздействия газовой среды посредством образования легких, хорошо всплывающих на поверхность наплавленного металла соединений. При этом в процессе перевода состава в наплавленный металл бор окисляется до борного ангидрида за счет растворенного в ванне кислорода, затем способствует образованию с неметаллическими включениями легкоподвижных хорошосмачиваемых соединений, которые переводятся в шлак.

Кроме того, в процессе переплава кромок основного металла, за счет элементов присадочного материала (магния и РЗМ), имеющих большое сродство к растворенным в литом металле сере, фосфору и газам, металл сварочной ванны претерпевает дополнительное, рафинирование, что способствует повышению качества сварного соединения.

Остаточное количество магния, РЗМ и

Формула изобретения

Состав для сварки преимущественно высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, марганец, редкоземельные металлы, железо, о тличающийся тем, что, с целью повышения степени самофлюсования и физико-механических характеристик сварного соеди4 бора в расплаве способствует образованию графита измельченной шаровидной формы с эффективным поперечным сечением не более 35 — 45 мкм.

5 Эти черезвычайно высокие показатели механических свойств чугуна, полученного путем переплава, обеспечивают работоспособность сварного соединения в условиях повышенных тем пер атур.

10 Наличие в составе такого количества магния, РЗМ и бора (с учетом выгорания в процессе перевода пруткового материала в наплавленный металл) при переплаве позволило получить сварные швы с однород15 ными структурой и механическими свойствами по всему сечению сварного соединения.

Для устранения отбела сварных швов, повышения вязкости и пластичности свар20 ного соединения в состав введены никель и медь в количестве, вес. %, 0,1 — 0,2 и 0,2—

0,4, соответственно.

Технология изготовления предложенного самофлюсующего сварочного материала не

25 отличается от серийной технологии изтотовлсния магниевых чугунов.

На предприятии было изготовлено три варианта самофлюсующего состава, химический состав которого и механические

30 свойства переплавленного металла приведены в табл. 1 и 2. пения при эксплуатации в условиях знакопеременных ударных нагрузок при повышенных температурах и давлениях, состав

35 дополнительно содержит матний, бор, никель, медь при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Углерод 3 — 3,8

Кремний 2,5 — 3,5

Марганец 0,5 — 0,8

Редкоземельные металлы 0,01 — 1

Магний 0,24 — 0,45

Бор 0,015 — 0,1

45 Никель 0,1 — 0,2

Медь 0,2 — 0,4 железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

50 1. Авторское свидетельство СССР № 471977, кл. В 23К 35/30, 1973.