Состав сварочной проволоки
Патент 941111
Авторы
Состав сварочной проволоки
Иллюстрации
Реферат
СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ, содержащий углерод, кремний, марганец, Кром,никель,молибден,кальций,медь, алюминий, редкоземельные металлы,железо,о тличающийся тем,что, с целью повышений сопротивляемости металла шва хрупким разрушениям при отрицательной температуре, преимущественно до минус , и повьш1ения общей коррозионной стойкости, в качестве редкоземельного металла введен церий при следующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод 0,01-0,05 Кремний 0,12-0,35 Марганец 0,4-0,7 Хром 0,3-0,5 Никель 2,0-2,4 0,55-0,5 Молибден S Медь а.6-0.. 0,03-0,015 Алюминий (/) Кальций 0,005-0,015 Церий с 0,005-0,015 Железо Остгшьное.
СОКИ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3226580/25-27 (22) 05. 12; 80. (46) 07.07.82. Бюл. Ф 25 . (72) В.Т. Бросалин, В.В. Бусыгин, Л,В. Грищенко, В.Т. Дедкова, Я.Н. Киселев, Ю.Л. Легостаев, А.И. Морозова, В.И. Петрыкнн, О.Г. Соколов и Г.А. Федоренко. (53) 621.791.042.2 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР
Р 457566, кл. В 23 К 35/30, 1970.
2. Заявка Ф 2848085/25-27, кл. В 23 К 35/30, 1979 г., по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства (прототип). (54) (57) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ. родержащий углерод, кремний, марганец, кром, никель, молибден, кальций, медь, алюминий, редкоземельные металлы,аеле(1% (И) . зсмк ) В 23 К 35/30 С 22 С 38/42
so,отличающийся тем,что,с целью повышений сопротивляемости металла шва хрупким разрушениям при отрицательной температуре преимущест0 венно до. минус 30 С, и повышения общей коррозионной стойкости, в качестве редкоземельного металла введен церий при следующем соотношении компонентов, вес.Х:
Углерод 0,01-0,05
Кремний О, 12-0,35
Марганец О, 4-0, 7
Хром 0,3- 0,5
Никель 2,0-2,4
Молибден 0,35-0,5
Медь Q.6-О.9.r. е
Алюминий 0, 03-0, 015
Кальций О, 005-0, О15
Церий 0,005-0,015
Железо Остальное.
941111
25
35
45
Изобретение относится к области сварочного производства, а именно к материалам, применяемым при сварке конструкций плавучих. буровых уста- . новок и может быть использовано 5 отраслями промьпвпенности, связанными со сваркой углеродистых и низколегированных сталей.
Известен состав )1) сварочной проводки, содержащий следующие компоненты, вес.Ж:
Углерод От 0,03 до 0,10
Кремний От 0,2 до 0,4
Марганец От 0,5 до 1,65
Хром От,0,01 до 0,3 !5 . Никель От 0,6 до 2
Молибден От 0,75 до 2,25
Медь От 0,01 до 0,3
Железо Остальное
Недостатком сварочной проволоки данного состава является то, что при обеспечении требуемого уровня механических свойств металла шва, не обеспечивается достаточно высокая сопротивляемость металла шва хрупким разрушениям, особенно при отрицательных температурах испытания
Известен состав сварочной проволоки, содержащей следующие компоненты, вес.Ж:
Углерод - 0,02-0, 12
Кремний 1-1,5
М марганец 0,3-1
Хром 10-14,9
Никель 4-8
Молибден 2,4-3,5
Кальций 0,001-О,О5
Один из компонентов группы: титан
Ъ цирконий, алюминий 0,01-0;2
Медь 0,3-1, 2
Ванадий 0,05-0,35
Редкоземельные металлы О, 01-0,06
Железо Остальное
Химический состав известной проволоки при сварке обеспечивает получение металла шва со структурой мартенситного класса с 15-207. ферритной составляющей.
Металл шва и граница сплавления с низко-и среднелегированным свари- . ваемым метзллом не обеспечивает требуемых свойств, в том числе по сопротивляемости хрупкому разрушению при отрицательных температурах.
Для сварки стали предложенного назначения известная проволока не может быть применена, так как не обеспечивает требуемых свойств сварного соединения.
Целью изобретения является повышение сопротивляемости металла шва хрупким разрушениям при отрицательной температуре, преимущественно о до минус 30 С, и повышение общей коррозионной стойкости
Поставленная цель достигается тем что в состав сварочной проволоки, содержащей углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, медь, алюминий, кальций, редкоземельные металлы, железо, в качества редкоземельного металла введен церий при следующем соотношении компонентов, вес,X:
Углерод . 0,01-0,05
Кремний 0,12-0,35
Марганец 0,4-0,7
Хром 0,3-0,5
Никель 2,0-2,4
Молибден 0,35-0,5
Медь . 0,6-0,9
Алюминий 0 03-0,05
Кальций 0,005-О,О1 5
Церий 0,005-0 015
Железо Остальное
Химический состав данной проволоки при сварке обеспечивает получение металла шва со структурой ферритного класса. Металл шва и граница сплавления с низко- и среднелегированным свариваемым металлом обладают удовлетворительной пластичностью и вязкостью, т.е. хорошо сопротивляются хрупкому разрушению, s том числе при отрицательных температурах.
Для повышения сопротивляемости металла .шва при хрупких разрушениях требуется легировать его никелем, который является остродефицитным элементом. Медь, являясь менее дефи-. цитным элементом, обладает тем недостатком,что она при сварке выступает (" выпотевает" ) на поверхности валика в виде окисла; в результате этого металл шва получается анизотропным. В сочетаний с никелем при определенном соотношении медь оста-. ется в твердом растворе и не приводит к указанному недостатку. Эмпирически установлено, что при сумме никель плюс медь 2,6 + 3,37., отно- ., шение никеля к меди равняется 2;2 .+
4. В качестве модифицирующих выбраны три элемента, которые размельчают
941111 зерно и способствуют образованию глобулярных оксидов и сульфидов, снижая анизотропию. Применение одного или двух элементов-модификаторов не рационально иэ-за менее эффективного их действия. -Такими элементами выбраны алюминий, кальций и церий.
Наибольший эффект изотропного мелкозернистого строения металла шва достигается при введении указвнных элементов в пределах от 0,03 до
0,05Х алюминия и от 0,01 до О,ОЗЖ кальция и церия в сумме в равных количествах. Увеличение или уменьшение их количества приводит к увеличению размера зерна и анизотропии и, как следствие, к уменьшению угарной работы разрушения. Таблица t
Химический состав предлагаемой проволоки
Содержание элементов, Ж Вариант состава
Угле
Кре арга ера Фосний нец - фор
Хром Никель (еле о едь род
По нижнему содержанию элементов
0,01 0,12 0,40 0,013 0,007 0,30 2,0 0,35 — 0,6 0,03 0,01
0,030 0,27 0,59 0,012 0,00S 0,35 2,2 0,42 - 0,69 0,042 0,023" о
По среднему содержанию элементов э
По верхнему содержанию элементов
005 0 35 070 0013 0 009 0 5 24 0 5 - 090 005 003
Выбранный состав низколегированной сварочной проволоки обеспечивает получение металла шва с высокой сопротивляемостью хрупким разрушениям и повышение сопротивляемости против общей коррозии.
Ударная работа металла шва, выполненного проволокой предложенного состава, при испытании образцов
Шарпи с острым надрезом при темпера5 туре минус 50 С составляет 4,95,4 кг/см, Т д равняется О С, обо щая коррозия уменьшается в !,5-2 раза; качество, прочность и пластичность металла шва находятся на уров10 не предъявляемых требований.
Приведенные данные подтверждены актом испытаний. . Применение проволоки данного состава позволяет: повйсить сопротивt5 ляемость металла шва хрупким разрушениям при температуре эксплуатации . плавучих буровых установок до минус
30 С,повысить коррозионную стойкость металла шва;повысить экплуата-Ю ционную надежность плавучих буровых установок.
Ф
В табл. 1 даны примеры химичес- . когб состава предлагаемой проволоки; в табл. 2 приведены результаты испы25 таний металла шва.
94111!
Т а б л и ц а 2
Результаты испытаний металла шва
Вариант состаТк gc
Температура испытания С минус 50
0 минус 30
0,08-0, 13
4,8-6,3
12, 5-14, 3 8, 2-10, 5
13,4
5,5
9,1
5,3-6,8.11,6-12,3 9,3-10,5
0,08-0,13
6,3
11,8
10,1
13,0-13,5 9,2-10,3
5,0-5, 9
0,08-0, 13
13 2
10,3
П р и м е ч а н и е: В числителе приведены предельные, в знаменателе— средние значения по результатам испытания трех образцов,Составитель Т, Яровая
Техред М.Моргентал Корректор С.Черни
Редактор С. Титова
Тираж 65 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Заказ 4935
Производственно"полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ва пред лагаемой про волоки
Ударная работа разрушения образцов Шарпи с острым надрезом, кг . см
Скорость коррозии металла шва, мм/ год