Шихта порошковой проволоки

Шихта порошковой проволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соаетских

Социалистически к

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<;772773 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) ЗаявЛено18.04. 79 (21) 2756795/25-27 с присоединением заявки Й9(23) ПриоритетОпубликовано 23. 1080, Бюллетень N9 39

Дата опубликования описания 251080 (51)М. Кл.

В 23 К 35/36

Государственный комитет

СССР ио дЕлам изобретений и открытий (53) УДК 621.791..04(088 ° 8) (72) Авторы изобретения

A. A. Коляда, П. И. Давидчук . и В. 3. Лев (71) Заявитель (54) ШИХТА ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ

6,5-10,0

2,5-4,0

2,2-3 8

4,5-7,0

51,0-56ф0

0,1-4

3,2-9,7

0,1-3

0,08-2

19,5-24,0

0,5-1,5

2 8-4,2

Изобретение относится к сварочному производству, а именно к материалам, предназначенным для выполнения разделительного слоя при сварке биметаллов с хромистык защитным слоем, применяемых в химическом машиностроении.

В сварочном производстве широко известны порошковые проволоки, состоящие из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей как легирующие металлические компоненты (хром, никель, марганец, молибден, ферросплав), так и шлакообразукищие составляющие.

Известна шихта порошковой проволоки f1) содержащая следующие компоненты, вес.%:

Рутил

Мрамор

Плавиковый шлат

Марганец металлический

Хром металлический

Никель электролитический

Гематит

Феррониобий

Проволока такого состава позволяет получить приемлемую устойчивость наплавленного металла к горячим трещинам при сварке аустенитиых хромоникелевых сталей.

Однако в связи с пониженным запасом технологической прочности эта проволока непригодна для выпЬлнения разделительного слоя биметалла, так

0 как не гарантирует отсутствия в нем горячих трещйй. Кроме того, наличие никеля в составе шнхты проволоки отрицательно сказывается на коррозионной стойкости швов планирующего слоя

15 в отдельных, например серосодержащих, агрессивных средах.

Известка также шихта порошковой проволоки f2), которая дает наплав20 ленный металл высокой технологической прочности и коррозионной стойко" сти,. содержащая следующие компонеты, вес.Ъ:

ХрсМ металличес25,сий 8,2-13

Хром азотированный

Никель

Феррованау(йй

30 Феррониобий

772773

28-32

Ферротитан, 0,1-4

Ферроалюминий 0,1-3

Ферроиттрий 0,1-0,55

Марганец азотированный 0,1-3,6

Кремнефтористый натрий 0,3-1

Молибден 0,1-4,2

Железный порошок 0 5-10

Малоуглеродистая сталь оболочки Остальное

Однако данная проволока при выполнении разделительного слоя в процессе сварки биметаллоВ с ПОкрытием иэ хромовой стали не гарантирует отсутствие в нем горячих трещин. Кроме того, проволока предназначена для сварки под флюсом и не обеспечивает надежной газовой защиты сварочной ванны.

Цель изобретения — повышение качества металла шва при выполнении раз делительного слоя в процессе сварки биметаллов с хромистым планирующим покрытием.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве шлакообразующей составляющей шихта содержит мрамор и пла виковый шпат при следующем соотношении компонентов, вес.31

Хром металлический

Марганец металлический 34-38

Мрамор 2,5-4,0

Плавиковый шпат 2к2 3к8

Феррониобий 2,8-4,2

Хром азотированный 5,0«3,0

Иттрий 1,4-2,б

Желеэный порошок, Ссталь ное

Мрамор и плавиковый шаат вводят в шихту для обеспечения необходимой защиты при сварке. Нижний предел содержания мрамора и плавикового шпата составляет 2,5 и 2-,2%, а верхний -4,0 и 3,8Ъ, что обеспечивает надежную газовую и шлаковую, защиту наплавленного металла.

Феррониобий вводят с целью измельчения структуры металла шва и за счет формирования высокотемпературных дисперсных нитридных фаэ — повышения его стойкости к горячим трещинам. Оптимальная концентрация этого компонента в предлагаемой шихте составляет 2,84, 2% .

Хром металлический вводят в состав шихты, главным образом, для образования необходимой аустенитной структуры сварного шва. Эксперименты пока- . .зывают, что при любом соотношении остальных компонентов введение хрома ниже 28% дает наплавленный металл с метастабильньм аустенитом, распад ко торого отрицательно сказывается на пластичности. Верхний предел содержания хрома металлического(32%) берется для достижения требуемой микро-.структуры даже в случае ведения сварки на очень "жестких" режимах - с долей основного малоуглеродистого металла до 20%. Следовательно, содержание хрома металлического иэменяют с целью получения швов разделительного слоя с гарантированной микрострукту15 рой и стойкостью к горячим трещинам.

Марганец металлический также вводят в шихту для обеспечения требуемой структуры с высоким запасом аустеннтности. При концентрации марган- щ ца ниже 34%, как показывают экспери» менты, получить требуемую структуру швов не представляется возможным.

Превышение же его свыше 38%.не оказывает заметного влияния на свойства шва.

Хром аэотированных вводят в шихту для обеспечения аустенитной структуры и сопротивляемости швов к образованию горячих трещин. Такое его воздействие объясняется формированием стабильноаустенитной структуры наплавленного металла и повышением технологической про:ности эа счет образования высокотемпературны.. нитрндных фаз, повышения свойств матрицы аустенита, измельчения зерна и дезориентации литой структуры. Многократные опыты показывают, что при введении в шихту хрома азотнрованного ме нее 5% (при любом соотношении прочих

4(1 ингредиентов) не удается получить наплавленный металл с требуемыми свойствами, превышение же его свыше 8В мало сказывается на рассматриваемых характеристиках швов.

Железный порошок является нейтральнил ксипонентом, составляющим осталь-.. ную (дополнительную)часть шихты.

Иттрий вводят в шихту для придания сварным швам требуемой устойчивос=

"О ти к горячим трещинам.

В таблице представлены составы шнхты и эавсимость стойкости швов к горячим трещинам от количественного содержания иттрия в этих составах.

772773

Известный

2,2 — 4,2.

Предлагаемый

1 35

2 28

3 28

4 35

5 28

6 35

38.288

3,8 4,2 8

3,8 2,8 5

3,8 4,2 8

38 4

38 2,5

34 4

38 2,2

34 2,5

38 4

0,6

Остальное

То же

2,8 — 4,7

3 9 — 4,8

0,9

1,4

8,4 — .9,6

9,7 — 10,1

9,8 — 10,5

2,1

2,2 2,8 5

2,8

9,8 — 10,7

3,8 4,2 I8

2,8

Формула изобретения

Составитель T. Арест.

Техред А.Щепанская Ко екто Н. Стец

Ре акто И. Михеева

Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР, по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра скал н

Заказ 6795/14

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

П р и м е ч а н и е. Критическая с по методике Л

5,0 мм/мин в трещины.

Нз таблицы видно, что наилучшими свойствами обладают сварные швы, выполненные проволокой с 1,4-2,6% иттрия в шихте. Введение. в шихту менее 1,43 иттрия практически не сказывается на технологической прочности сварных швов, а увеличение его против

2,6% мало способствует дальнейшему улучшению рассматриваемого показателя качества. Предлагаемая проволока по сравнению с известной обеспечивает более высокое качество швов при сварке разделительного слоя биметалла.

Предлагаемая проволока может найти широкое применение при сварке хиМической аппаратуры, так как ее использование значительно повышает надежность и долговечность сварных сое» динений, уменьшает потери от брака, повышает производительность сварочных работ. Изготовление предлагаемой проволоки может быть осуществлено по общепринятой существующей на заводахизготовителях технологии.

Экономический эффект от внедрения предлагаемой проволоки составляет

1,4-3,6 руб. на 1 кг металла шва в зависимости от толщины свариваемого металла. корость деформации (Ч р) определяется

ТП им. Баумана. При значениях Vgр менее", металле сварных швов отмечаются горячие

Зо

Шихта порошковой проволоки, содер жащая хром металлический, марганец. феррониобий, хром азотированный, нттрий, железный порошок и шлакообраззующую составляющую, о т л и ч а ющ а я с я тем, что,с целью повышения качества металла шва при выполнении разделительного слоя B процессе сварки биметаллов с хромистым плаки40 рующим покрытием, в качестве шлакооб разующей составляющей шихта содержит мрамор и плавиковый шпат при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:

Хром металлический 28-32

4 марганец

34-38

Феррониобий 2,8-4,2

Хром азотированный 5,0-д,0

Иттрий 1; 4-2,6" .

Мрамор 2,5-4,0

Плавиковый шпат 2,2-3,8

Железный порошок - Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 527278, кл. В 23 К 35/368, 22.04. 75.

Б 2. Авторское свидетельство СССР

Р 592550, кл. В 23 К 35/368, 24 ° 08.76.