Состав сварочной проволоки

Состав сварочной проволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик (11,833400 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (53)M. Кл; (22)Заявлено 25 ° 05.79 (21) 2769918/22-02

В 23 К 35/30

С 22 С 38/48 с присоединением заявки М— (23) Приоритет—

Геаударетннннвй квинтет

СССР на делам нзюбретаннй н аткрнтнй (53) УДК 621. 791. .042.2 (088.8) Опубликовано 30.05 ° 81 ° Бюллетень М20

Дата опубликования описания 30. 05. 81

M. А. Хубрих, С. Я. Лучин, С. Н. Бережницкий .Г. И..Бублик, Л. М. Бронштейн, Б. Ф. Корнеев, В. Г. Дьяков и Т.Д. Степанова

1„. (72) Авторы изобретения. (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский и проек дый ттнститут, технологии химического и нефтяного аппаратостроейия "-"-----, (54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ (1), содержащая, Известна сталь вес.%:

Углерод

Марганец

Кремний

Никель

Ниобий

Хром

Алюминий

Азот

Празеодим

0 05-0,1

1,5-3,0

0,05-0,45

0,9-1,5

0,05-0,3

0,8-1,1

0,06-0 15

0,015-0,03

0,005-0,3. Изобретение относится к изысканию сварочной проволоки, обеспечивающей повышенную стойкость сварных соедине-. ний против коррозионного растрескива.ния под давлением в сероводородсодержащих средах при высоком уровне сва5 риваемости и может быть использовано для изготовления толстостенных аппаратов.и оборудования из конструкционных сталей типа 09ХГ2НАБЧ, эксплуати-, :.10 руемых под давлением в сероводородсодержащих средах..

Лантан,неодим и церий До 0,1

Сера До 0,035

Фосфор До 0,035

Железо Остальное

Однако сварочная проволока из этой стали обеспечивает. необходимые прочностные и пластические свойства при неудовлетворительной коррозионной стойкости и свариваемости.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является состав сварочной проволоки Г21, содержащий, вес.%

Углерод 0,08-0,14

Марганец 0,04-0,7

Хром До 0,3

Кремний jlo 0,03

Никель 1, 2-1,9

Алюминий О, 1-0,25

Церий О, 05-0.,2

Железо Остальное

Эта сварочная проволока характеризуется удовлетворительным уровнем

833400

Кремний Не более 0,35

Сера Не более 0,025

Фосфор Не более 0 025

Высокие прочностные показатели при высоком уровне свариваемос.ти обеспечиваются за счет образования комплекса мелкодисперсных включений ниобия и азота в металле шва.

Металл шва имеет мелкозернистую феррито-перлитную структуру, благодаря чему достигается однородность механических свойств по сечению шва.

Испытания на свариваемость предлагармой сварочной. проволоки проводятся с использованием технологических крестовых проб, изготовленных иэ стали типа 09ХГ2НАБЧ. свариваемости, однако металл шва, выполненный данной проволокой, обладает недостаточными по сравнению с основным металлом прочностными свойствами, предел прочности металла шва

6 В =, 45-50 кг/мм, предел прочности основного металла для сталей типа

09Г2НАБЧ БВ =55-60 кг/мм .

Сварное соединение, выполненное известной проволокой, имеет понижен- 10 ную, по сравнению с основным металлом, стойкость против коррозионного растрескивания в сероводородсодержащих средах, что обусловлено выделением в процессе кристаллизацин на границах 15 зерен и внутри зерна избыточных фаэ неметаллических включений церия и алюминия (типа С l , Fe 0 и,о ).

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости и прочностных свойств сварных соединений.

Поставленная цель достигается тем, что состав сварочной проволоки содержа1 щий углерод, марганец, никель, хром, алюми- 5 ний,церий и железо, дополнительно содержит ниобий и азот при следующем соотношении компонентов, вес.7: ..

Углерод 0,04-0,08

Марганец 0,7-1,2

Никель 0,9-1 3

Хром 0,4-0,8

Алюминий 0,05-0,12

Церий 0,03-0;10

Ниобий 0,02-0,07

Азот 0 01-0 025

Железо Остальное

В качестве примесей проволока может содержать:

На основании крестовых проб определяется склонность металла шва к образованию холодных трещин. Сварка производится автоматом под слоем флюса при у =550 А, 0р =34-38 В со скоростью 20 м/ч. Предварительный подогрев не производится. Микротрещин в металле шва и зоне сллавления.не обнаружено.

Для изготовления сварочной проволоки отливают три плавки весом по

30 кг в индукционной печи..Слитки куют на прутки диаметром 18-20 мм, нагрев под ковку при 1100-1150 С.

Затем производится горячая прокатка до сечения 6,8 мм и охлаждение на воздухе. Из катанки изготавливается сварочная проволока диаметром 3 мм.

Химический состав плавок приведен в табл.1.

Таблица 1,047 1,2 0,98 0,48 0,06 0,056 0,031 0,02 0,014 0,0160 0,018

Опытными сварочными проволоками сварены пластины из стали типа

09ХГ2НАБЧ по ТУ 14-1-1551-75 размером 70Х500Х450 мм электрошлаковой сваркой (флюс АН-22, ГОСТ 9087-69).

Сварные соединения после сварки подвергаются термической обработке— нормализация при 930 С в течение 2,5 ч и отпуску при 650 C в течение 2,5-3 ч. о

Из данных сварных соединений изго55 ,тавливаются образцы для механических и коррозионных испытаний.

Результаты механических испьп аний приведены в табл. 2.

2 0,06 1,07 1,08 0,66 0,16 0,075 0,056 0,05 0,019 0,0180, 0,012

3 0,067 0,8 1,28 0,74 0,27 О,ll 0,087 0,07 0,024 0,0180 0,01

833400

Таблица 2

Относительное сужение, 7

Ударная вязкость при-70 С о кгм/мм

Пороговое напряжение при разрушении кгс/мм

Относительное

Предел текучести, кгс/мм

Предел прочности, 2 кгс/мм

Плавк то удлинение

7. езобзцов

10-13

76,5

33,7

Металл 56 шва

24,4

9-12

76,3

31,8

24,3

8-12

75,5

16, 8

4-8

31,7

Формула изобретения

То же 57,5 40,5

58 41 30,0

Известная .-"- 50,5 40,5

Коррозионные испытания проводятся по известной методике.

Из металла шва вырезаются цилиндрические образцы с диаметром рабочей части 3 мм. Образцы испытываются 25 под постоянной растягивающей нагрузкой при злектролитическом наводораживании с катодной поляризацией с целью определения порогового напряжения при разрушении в среде, содержащей ЗО сероводород.

Катодная поляризация осуществляется в -ЗХ-ом растворе серной кислоты с добавкой 20 м /л двуокиси селена

3 в качестве стимулятора наводоражива- 35 ния. Плотность тока катодной поляризации 100 мА/см .Я

Для количественной оценки стойкости металла шва против короззионного растрескивания пользуются коэффициентом Кр, который определяется из соотношения э

Kp=—

Т

45 где 6 — напряжение, при котором происходит изменение электо родного потенциала металла, кгс/мм

6- — предел текучести испытываемого металла, кгс/мм а

Чем меньше значение коэффициента

Кр, тем менее стоек металл против коррозионного растрескивания. Стали, имеющие значения коэффициентов Кр близ55 кие к единице, обладают высокой стойкостью к растрескиванию.

Результаты коррозионных испытаний приведены в табл.2.

Данные полученные в результате коррозионных испытаний, свидетельствуют о том, что металл шва сварных соединений, выполненных проволокой предлагаемого состава не уступает по коррозионной стойкости стали типа

09ХГНАБЧ и обеспечивает более высокие коррозионные свойства по сравнению с металлом шва, выполненным известной сварочной проволокой.

Использование сварочной проволоки предлагаемого состава позволяет увеличить надежность аппаратов, изготовленных из коррозионностойких толстолистовых низколегированных сталей повышенной прочности, работающих в сероводородных средах, при низких температурах.

Внедрение сварочной. проволоки предлагаемого состава при изготовле-. нии оборудования для переработки природного газа — сосудов, ñåïàðàторов, адсорберов иэ конструкционных сталей типа 09ХГ2НАБЧ позволяет получить экономическую эффективность на 1 т аппаратуры 100-200 р.

Состав сварочной проволоки, содержащий углерод, марганец, никель, хром, алюминий, церий и железо, о т л и ч а.ю шийся . тем, что, с целью повышения корроэионной стойкости и прочностных свойств сварных соединений, дополнительно содержит ниобий и азот, при следующем соотношении компонентов, вес.X

833400

Углерод

Марганец

Никель

Хром

Алюминий

Церий ..Нйобий

Азот

Железо

0,04-0,08

0,7-1,2

0 9-1.,3

0,4-0,8:

0,05-0,12

0,03-0,10

0,02-0,07

0,01-0,025

Остальное

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе!. Авторское свидетельство СССР

s Ф 377397, кл. С 22 С 38/58, 1973.

2.. Авторское свидетельство СССР

У 452462, кл. В 23 К 35/30, с 22 С 38/40, 1975.

Составитель С. Деркачева

Редактор М. Ткач Техред E. Кастелевич Корректор Г. ешетник

Заказ 3865/12 Тираж 1148 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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