Состав сварочной проволоки

Состав сварочной проволоки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(7Ц Заявитель (54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к области csa рочного чроизводства, а именно к материалам, применяемым нри сварке конструкдии плавучих буровых установок стали с пределом текучести до 40 кгсlмм

9, и может бить использовано в отрасляк. промышленности,. связанных,со сваркой . углеродистых и низколегированных сталейе

Известен состав сварочной проволоки 1 ), содержащий следующие компонен36 ты, вес, %:

Углерод 0,07, 11, Кремний О, 24-0,48

Марганед 0,95-1,33

Титан до 0,46 цирконий до 0,02

Ниобий до 0,05

Ванадий до 0,02

Железо Остальное

Недостатком данного состава явля.ется высокое содержание марганда и итака, что приводит к охрупчиванию юрневого прохода шва при сварке при

2 температурах до минус 25", так как не обеспечивает высокой сопротивляемости металла шва хрупкому .распространению трещины нри сварке жестко напряженных узлов без предварительного подогрева основного металла .

Известен состав сварочной проволоки (2, содержащий следующие компоненты, вес.%:

Углерод О, 1-0,45

Иарганец 0,6-0,8

Кремний О, 2-0,4

Хром 1,8-2

Никель 0,6-0,8

Молибден 0,35-0,6

Ниобий . 0,0 1-О,ОЗ

Ванадий 0,0 -0,03

Бор 0,001 О,ООЗ цирконий 0,05-0,025

Берий 0,01-0,06

Железо Остальное

Однако этот состав не позволяет получить швы с повышенным сопротивлением

Лщрким разрушениям при наличии ост334

i.10

2S

3S

3 933 рых концентратов при температурах эксплуатации плавучих буровых установок до минус 300,С, Белью изобретения является повыше.ние сопротивляемости мэ талла шва хрупким разрушениям, преимущественно при температурах до минус 30оС, Поставленная цель достигается тем. что состав, содержащий углерод, кремний, никель, ниобий, церий, железо, дополнияяько содержит медь и тантал при следу ющем соотношении компонентов, вес,%:

Углерод 0,01-0, 1

Кремний О, 12-0,3

Никель 1,4-1,8

Медь 0,35-0,6

Ниобий 0,001- 0,05

Тантал 0,0О1-0,O6

Берий 0,001-0,05

Железо Остальное

В качестве примера приведены три состава проволоки при следующем содержании компонентов, вес.%:

Состав 1. (по нижн. пред.)

Углерод 0i03

Кремний 0,13

Никель 1,48

Мель 0,37

Ниобий 0,002

Тантал 0,002

Берий 0,003

Железо 0стальное

Состав 2. (среди. энач.)

Углерод 0,07

Кремний 0,20

Никель 1,56

Медь 0,48

Ниобий 0,025

Тантал 0,025

Берий 0,020

Железо Остальное

Состав 3, (по верхи. пред.)

Углерод 0,09

Кремний 0,34

Никель 1 S

Медь 0,56

Ниобий 0,045

Тантал 0,045

Берий 0,050

Железо Остальное

Были изучены качество и свойства металла шва, ударная работа на образцах

Шарпи с острым надрезом при температуре до минус 30 а также сопротивляе» мость образованию трещин в корневом проходе пюи отрицательной температуре окружающего воз рха пюи сварке до минус 25о при содержании легирукнцих элементов как ближе к нижнему, так s к верхнему составу, а по результатам испытаний определены оптимальные пределы содеюжания легирующих и модифицирующих элементов. В качестве модифицирующих выбраны три элемента, которые разм пьчают зерно по двум схемам; элементы, образующие центры кристаллизации, и элементы, располагающиеся по границам зерен, которые тем самым они блокируют зерно и сдерживают его рост.

Применение одного или двух элемейтовмодификаторов нерационально из-за менее эффективного их действия нв блокировку границ зерен. Такими элементами выбраны ниобий, тантал и церий. Наибольший эффект мелкозернистого строения достигается при. введении указанных элементов в пределах от 0,001 до 0,05%..Увеличение или уменьшение их количества

30 приводит к увеличению размера зернй и как следствие к уменьшению ударной работы разрушения.

Выбранный состав низколегироввнной сварочной проволоки обеспечивает получение металла шва с высокой сопротивляемостью хрупким разрушениям при эксплуатации конструкций при температуре до минус 30 С, а для корневого прохода — высокой сопротивляемостью об раэоввнию продольных трещин при сваюке жестконапряженных узлов и конструкций плавучих буровых установок при температуре окружающего воздуха до минус 25". Комплекс легирования основными и модифицирующими элементами обеспечивает при сварке углеродистых и низколегированных сталей высокую сопротивляемость металла швв хрупким разрушениям при эксплуатации конструкций плавучих буровых установок при температуре до минус 30о и высокую сопротивляемость трещинообразованию в корневом проходе пюи сваюке при температуре окружающего воздуха до минус

25о С. Это достигается соответствующим подбором основных легирующих элементов, обеспечивающих требуемые свойства по прочности и пластичности металла шва, и введением мелколегирующих элементов - модификаторов ниобия, тантала, церия, которые обеспечивают мелкозернистую структуру металла шва за счет создания дополнительных центров криоталлизации, так и за счет блокировки границ зерен кристаллизации. В результате ударная работа разрушения металла шва, выполненного электродами кз проволоки предложенного состава, при испытании образцов Шарпи с острым

5 93333 надрезом при температуре до минус 30оС составляет 7 10 кгсм. В изломе металла шва волокнистая составляющая занимает не менее 70% плошади из. лома, трешина в корневом rrpoxoae не образуется при сварке при температуре окружающего воздуха до минус 25оС, а качество, прочность и пластичность металла шва находятся на уровне предьявляемых требований.

Применение проволоки предложенного состава позволяет повысить сопротивляемость металла шва хрупким разрушениям при наличии острых концентратов при тем-1 !

5 пературах эксплуатации плавучих буровых установок до минус 30 С, повысить соа противляемость трешинообразованию при сварке корневого прохода жестконапряженных узлов при температуре окружаю- 2О щего воздуха до минус 25 С и снизить о мэудоемкость и улучшить условия труда за счет исключения механической обрабоч ки швов от чешуйчатости и межваликовых

aaaallaHий. 25

4 -6

Формула изобретения

Состав сварочной проволоки, сойержащий углерод, кремний, никель, ниобий, церий, железо, о т п и ч а ю щ и и с s тем, что, с целью повышения сопротивляемости металла шва хрупким разрушениям, преимущественно при температурах до минус 30 С, состав дополнительно содержит медь и тантал, при сятедуюшем соотношении компонентов, вес.%:

Углерод 0,01-0, 1

Кремний О, 12-0,3

Никель 1,4-1,8

Медь О,ЗД-0,6

Ниобий 0,001-0,05

Тантал 0,001-0,05

Берий 0,001-0,05

Железо Остальное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании

% 1176855 кл . B 23 К 35/30, 2. Авторское свидетельство СССР

Nq 660804, кл. В 23 К 35/30, 1977 (прототип).

Составитель Т. Яровая

Редактор .Л. Утехин9ТекрепЕ.Харитончик орректор N. Шароши.

Заказ 4022/17 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений . и. открытий

113035, Москва Ж-З5, Раушская цаб., д, 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная,