Сварочная проволока

Сварочная проволока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

@се" ою. > „ л рдт@н; н о г;.,„н н -ф -. кч4) О Il-И . А-Й Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ 737491 ("„оюз Советских

Социалистически к

-Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Зная влено 16. 12.77 (21) 2555783/22-02 (53)М. Кл.

С 22 С 38/12

В 23 К 35/30 с присоединением заявки №

Государствеииый комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень ¹ 20 по делам иэобретеиий и открытий (53) УДК 669.784

74 7 1 28 855О 18.2 (088.8) Дата опубликования описания 04.06.80

В. Я. Глушко, Ю. И, Рубенчик, А. С. Адерихин, В. A. Крошкин, О. Ф. Фролов и Б. С. Петров (72) Авторы изобретения (7I ) 3asaeTertb Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт

- -.технологии химического и нефтяного аппаратостроения (54) СВАРОЧНАЯ ПРОВОЛОКА

Изобретение относится к изысканию сварочной проволоки, предназначенной для сварки биметалла без подслоя и обеспечивающей получение высокой технологической прочности сварного соединения при работе в условиях высоких температур.

В настояшее время в отечественной и зарубежной практике сварку биметалла с основным слоем из углеродистой или низкоуглеродистой стали и плакируюшим эо слоем из нержавеющей стали осушествляют сварочные проволоки, предназначенные дпя сварки отдельно каждого слоя, в частности для сварки основного слоя би E5, металла используют сварочные проволоки, содержащие углерод, марганец и др, При сварке этими материалами основного слоя биметалла не допускается подплавление коррозионностойкого слоя, так как в этом случае резко снижается пластичность металла шва вследствие образования мартенситных структур. Кроме того, при наплавке коррозионностойкого шва

2 на переходные швы основного металла по линии сплавления, как правило, образуются хрупкие, твердые прослойки, которые при высоких температурах эксплуатации аппаратуры увеличиваются по ширине за счет интенсивной диффузии углерода в плакируюший высоколегированный шов, что снижает надежность эксплуатации аппаратуры.

Наиболее близкой к изобретению по технической сушности и достигаемому результату является сварочная проволока следуюшего химического состава, вес.%:

Углерод До 0,10

Марганец Ое35-0,60

Кремний 0,030

Хром 0,150

Никель .0,300

Алюминий 0,0 10

Сера 0,030

Фосфор 0,030

Железо 0cTQJlbHG p...

3 73 Гакая проволока применяется для ! сварки углеродистых, низколегированных сталей и основного слоя биметалла из этих сталей. Однако при сварке основнс го слоя биметалла этой проволокой швы переходного слоя обладают пониженной йластичностью при подплавлении плакировки и не предотвращают диффузию углерода в плакируюший слой. Это происходит за счет того, что известная про волока, как правило, содержит достаточ но высокий процент углерода (порядка

0,07-0,1 вес.%), помимо этого в ней отсутствуют элементы, тормозяши.е диффузию углерода, такие как церий, молиб- . ден.

Целью изобретения является повышение технологической прочности и пластичности шва переходной зоны при сварке биметалла.

Это .достигается тем, что сварочная. проволока, содержащая углерод, марганец, алюминий и железо, дополнительно,содержит молибден и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод . 0,005-0,05

Марганец 0,40-1,70

Алюминий 0,0 7-0,40

Молибден 0,03-0,80

Редкоз ем ель ные металлы 0,0 1-0, 10

Железо Остальное . .Кремний, хром, никель, сера, фосфор являются в предлагаемом составе вредными примесями и должны содержать не более, вес.%:кремний 0,30; хром

0,30; никель 0,30; сера 0,03; фосфор

0,03.

Снижение верхнего предела содержания углерода в стали до 0,05 вес.% дает возможность исключить образование хрупких прослоек типа мартенсита за счет уменьшения содержания углерода в переходном слое сварного шва.

Нижний предал 0,005 вес.% установлен, исходя из возможностей металлургического процесса при производстве сталей.

Введение в состав проволоки редкоземельных металлов (РЗМ) при ограниченном содержании углерода обеспечивает при сварке биметалла переходный

O .слой шва с высокой технологической прочностью и пластичностью даже при подплавлении плакирующего слоя биметалла. При этом вследствие сравнительно низкого содержания углерода в переходном шве и наличия Р3М тормозятся

7491 4 диффузионные процессы миграции углерода в высоколегированный плакируюший слой.

Содержание РЗМ ниже 0,01 вес,% не оказывает положительного влияния на механизм торможения диффузии углерода; при содержании в стали РЗМ выше

0,1 вес.% резко падают пластические свойства стали при температурах прокат10 ки, что может привести к браку заготов- ки на металлургических предприятиях.

Легирование алюминием вызвано необходимостью более полного раскисления металла шва, чем исключается образова-!

5 ние пористости, а также необходимостью более полного ускоения металлом шва

РЗМ, для которых алюминий является защитой от окисления при сварке.

Верхнее содержание алюминия ограни-.

Q() чено пределом О, 40 вес.% из-за того, что при более высоком его содержании металл шва имеет повышенное количество неме-. таллических включений, что снижает его прочностные и пластические свойства.

25 Нижний предел ограничен 0,07 вес.% в связи с тем, что при более низком содержании металл шва недостаточно раскислен,что приводит к преобразованию и к активному выгоранию Р3М, так

: 30 как алюминия недостаточно для их защиты.

Увеличение содержания марганца до

1,7 вес.% оказывает положительное влияние на стойкость наплавленного металла против образования горячих трещин. Более

35 высокое содержание марганца нежелательно, так как приводит к черезмерному уп рочнению металла сварного шва и снижению его пластических свойств.

Молибден вводится в состав проволоки для

40 повышения сопротивляемости сварного шва хрупкому разрушению при сверке биметалла с основным слоем из низколегированных сталей. Помимо этого молибден дополняет редкоземельные металлы в торможении процессов диффузии углерода. Нижний предел содержания молибдена взят

0,03 вес.%. При этом обеспечиваются необходимые свойства сварного соединения биметалла с основным слоем из углеродистой стали. Более высокое содержание молибдена необходимо при сварке биметалла с основным слоем из более прочных сталей, т.е. низколегированных.

Однако верхний предел содержания его ограничен 0,8 вес.%, так как он дорог, а присутствие его в проволоке выше 0,8 вес.% не приводит к значительному улуч!!!еник свойств сварного соединения.

Табл ица 1 р 09 р,45 р,15 0,21 0,008 - 0,027 0,018ное г

2 Предлагаемая 0,048 0,38 0,26 0,20 0,080 0,012 0,021 0,030 0,04 To me

P,О21 0,72 0,19 0,26 0,180 0,06 0,0160,020 0,71

3 То же

0,007 1,66 0,29 0,24 0,370 0,093 0,0190,014 0,34 печивают необходимые прочностные ха.рактеристики (см. табл. 2).

Соединений, выполненные с использованием предлагаемой проволоки, обесТаблица 2

1 Известная

79 50 302-341 0,04

0,08

2 Предлагаемая 65 120 178-202 0,02 0,04

3 То же 68 100 190 202 0,02

0,03

4 -"- 72 100 204 256 0,02 0,02

Внедрение новой электродной проволоки при сварке аппаратуры из биметалла позволяет значительно снизить трудоемкость подготовки и сварки соединений под сварку, улучшить качество и эксплуатационную надежность аппаратуры, работающей при повышенных температурах и давлениях.

Инедрение данной проволоки при изготовлении биметаллической аппаратуры на

ВПО Нефтемаш и Дзержинском заводе

Химмаш дает экономический эффект не менее 100 руб. на 1 т металла.

Формула изобретений

Сварочная проволока, содержащая углерод, марганец, алюминий и железо, 55 о т л и ч а ю ш а я с я тем, что, с

Ъ цепью повышения технологической прочности и пластичности шва переходной зоны при сварке биметалла, она дополнительно содержит молибден и редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов, вес,%:

0,00 5-0,0 5

0,40- 1,70

0,07-0,40

0,03-0,80

Углерод

Марганец

Алюминий

Молибден

Редкоземельные металлы

Жел езо

0,01-0,10

Остальное.

ЦНИИПИ Заказ 2610/10 . Тираж 694 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 737491 6

Для получения металла проволоки : Этими проволоками сварены образцы со

I изготовлены три опытных партии прово- стороны плакирующего слоя. Сварка ве лок, состав которых приведен в табл. 1. дется без разделки кромок,.в зазор.