Состав сварочной проволоки
Патент 958062
Авторы
Состав сварочной проволоки
Иллюстрации
Реферат
(72) Авторы изобретения
В. Е. Лаэько, М. Т. Борисов, H. М. Толкачев
3. Г. Королевв и О. И. Мвлъппев (7!) Заявитель (54) СОСТАВ СВАРОЧЦОИ ПРОВОЛОКИ
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для. изготовления сплавов сварочной проволоки, преимущественно для свврки разнородных сталей.
В современном машиностроении:дпя изготовления ответственных конструкций широко применяются сочетания неркввеющих и углеродистых ниэколегироввнных сталей. Традиционно для соединения твких рвэнородных сталей при сварке используются аустенитные присадочные материалы, обеспечивающие отсутствие эвмедленных разрушений, высокий уровень плвстичес
КВх и вязких свойств, но низкий (Ьв <
<700 МПа) предел прочности соедине. ния. Весьма перспективно применение для сварки рвэнородных ствлей присвдочных материалов вустенитномартенсиъ ного и мартенситного клвссов, обеспе- р чиввющих предел прочности соединения 81000 МПа, Однако п такой уровень прочности не удовлетворяет требования. современных конструкций, Кроме того, 2 такие соединения в отличие от выполненных аустенитными присадочными материалами проявшпог чувствительность к к звмедленному рвзрущению и, в частности, обрвзоввнию холодных трещин.
Известна сварочная проволока марки
СВ-06х1 4Н7К8М6, содержащая, вес.%:
Углерод 0,07-0,09
Хром 1 3,0-1 8,0
Никель 6,1-8,0
Молибден 5,0-6,0
Иттрий 0,02»0,09.
Кобальт 6,9-7,9
Железо Оствльное при выполнении условия: хром/никель *
*= 1,62 - 2,95 (1)
Эта мвркв сварочной проволоки:o6
pe acr получение соединений рвзнородных сталей с 4 1000 МПа. В то же .прис адочными мвтеривлвми такие соединения чувствительны к звмедленному рвэрушению (6р 500 МПв).
958062
= 0,8- 1,2
Наиболее близкой к предлагаемой является сварочная проволока, содержащая„вес.%:
Углерод 0,01-0,06
Хром 1 3,0-1 6,0
Никель 4,0-6,0
Кобальт 8,0-12,0
Молибден 4,0-7,0
Церий 0,01-0,06
Ниобий. 0,08-0,5 1а
Железо Остальное при выцопнении условий никель + кобальт,=, 14,0-16,0 юг+НО «1 +
Однако эта проволока также не обеспечивает достаточной прочности сварного с оединения.
Целью изобретения является повыше20 чие конструктивной прочности сВарных соединений.
Поставленная цель досгигается тем, что в состав сварочной проволоки, содержащий углерод, хром, никель, кобальт, 25 молибден, РЗМ, ниобий, железо, дополнительно введен по крайней мере один элемент, выбранный из группы, содержа-. щей титан, ванадий, цирконий, тантал при следующем соотношении компонентов, BBC.%: 30
Углерод 0,09-0,1 5
Хром 1 2,0-1 8,0
Никель 2,0-8,0
Молибден 4,0-7,0
Кобаль г 8,0-10,0 35
РЗМ 0,02-0,08
Ниобий 0,02-0,07
Не менее одного элемента из группы, содержащей
THTBH 0,01-0,08 46
Ванадий 0,01-0,08
Цирконий 0,01-0,08
Тантал 0,01-0,08
Железо Остальное при выполнении условий: титан + ванадий+45
+ цирконий + тантал 0,02-0,10 вес.%;
40хуглерод + никель + кобальт = 14,0 -24,0 вес.%;
0 хром + 0,6 молибдена
40хуглерод + 0,2 ко альта +,5 никеля
Ванадий, цирконий, титан, и тантал введены в состав для измельчения первичной структуры, повышения прочности и снижения склбнности к замедленному разрушению.
Увеличение содержаний углерода способствует повышению запаса аустенитности металла шва. Диапазон содержаний углерода взят в пределах, обеспечивающих одновременный рост показателей сопротивляемости замедленному разрушению и харакгеристик вязкости при сохранении прочностных свойств на высоком уровне.
Содержание. кобальта взято в пределах, предотвращающих появление замедленного разрушения. Уменьшение или увеличение кобальта сверх выбранных пределов вызывает понижение сопротивляемости разнородных соединений образованию холодных трещин.
Ниобий взят в пределах, повышающих конструктивную прочность сварных соединений.
Определенное содержание углерода, кобальта и никеля регламентирует содержание в структуре от 20 до 80% аус генита, что обеспечивает высокую удар ную Вязкость, сопротивляемость замедленному разрушению и низкую чувствительность металла шва к концентрации напряжений.
Определенное соотношейие между феррито- и аустенитообразуюшими элементаl
Сг +06Мо ми: - О обеспечивает не40х С+ О,ЪСо+,5 М .обходимый фазовый состав металла шва, мелкозернистое строение и отсутствие грубых выделений d - Fe, оказывающих
:охрупчиваюшее влияние.
В табл. 1 приведены предлагаемые составы сплавов для получения свароч.ной проволоки.
Полученные сварочные проволоки были использованы для сварки в среде аргона .пластин из стали ОЗХ12Н5К1ЗМ6 +
+ ЗОХГСН2А о"-=10 мм. Перед сваркой пластины термически обрабатывались на предел прочности h =1715 МПа. После сварки плас гины разрезались HB образцы и подвергались испытаниям, Полученные при этом харакгеристики приведены в табл, 2,:. где 6 - предел прочности, МПа;
he - предел прочности с кольцевым надрезом, МПа;
4> — критическое напряжение, вызывающее замедленное разрушение, МПа;
4 0
0 ударная вязкость образцов
Менаже при комнатной температуре, кДж/мо;
5 988062: 6
- ударная вязкосгь образцов повьппение прочности сварных соедииениф
+10 с предварительно нанесен- на 20%; надежное сохранение полученно . ной трещиной, кДж/м при . го уровня свойств при различном констр 4 комнатной температуре ис+ тивном оформлении изделий (ниличие над-. пытания; резов, галтелей, выточек и других. конс - то же, при температуре . центратов напряжения); предотвращение
° 1 испытания - 70 С, кДж/м . замедленного разрушения сварных соедио 2 . Механические свойства сварных сое- пений, в том числе и образования холоддиненйй, выполненных данной проволокой, ных трещин. заметно превосходят свойства известного 1Е Это значительно повышает качество состава сварочной проволоки, и надежносгь сварных изделий из раэноИспольэование предлагаемой сварочной родных сталей и позволяет получить эна проволоки ддя сварки разнородных сталей чительный экономический эффекг за счет обеспечивает по сравнешпо с известныьп снижения веса конструкции и брака при
lIpoBoBoEBMH слндукацие преимущества: сварке.
98$062 с0 с0 . (0 с0 О И сО с0 с0
С0 С0 сО с0 а Ф с с9 ст)
l l
° - Т-Т
O O
О 0
О
О (Ч
О
° -1 ° -1
О О
О О н
О
О с4
О
О
bl
О сО со
O O
О О
Я
О
O O
О О О» (сО сО с0
О О О
О О О
СЧ
О
О О О
О О O
t t
О О
О О
cQ cO
О О
О О с0 сО сО
О О О
О О О
О О
O О н
O O O
О О О
Т- Н Т
О О О
cQ сО сО
O O с() с6
О О
g) с0
° -Т
O О O с0 сО . с6 н щ Щ
Т- Т-1
O: О
lQ tQ (O
Т-1 1-Т
О O О
Ю Ю lO lO
С Т Т Т
q) cQ с ст т l - (Т-1 Т-1
O O„ l < O
O O О
О О О О О О Ф с1 7 с 1 н н т-
О О О
О О О сч я сч я (ч я
O О О О О O
O О О О О O сЯ Я Я Л Я с4
О О О О О О
О О О О О О щ с9 с9 ст) с0 с9 с0 сО GO cO cQ cO т- Н Н Нт Н1 (Я я Я ol Я ol
О О О О О О
-cu сч я сч сч т Н т Н Н д в а е
О O О O O O»
О О О О О О!
Ф э g О
Ц 1 4 о Фо.
Е м (о. о
958062
СО (0 (О (0
R (О Я
Ol о о
hl о о
Щ (Ч о о
С0 СО С ) о о о о о о
CO о о
tQ
Я о о о (D
iQ
CV о о
<о о (D
Щ о о о о о
Г t
o o о о
t t о о о о
Щ
О о
tQ о о
CO dO
o..o o о о о
CO CO о о о о ф ф о о о о о о о о о о
1-1 о
CD о о о ф CO ф о (0 о о о
С0 CO С0 т-1 о
tQ
СЧ
М о
Ю
1 о
„,,0 CO (0 СО СО
П tD tQ tD с4 ф CO CO о о о о о о о о ф Й
СЧ
o o о o o о о о о о о (-" (- (- (- - (-"
СЧ СЧ
О О о о о о о о о о О. О т 4 4 1- 4 о о о, о
Щ СО СО СО о о о о ф С0 CO CO т 4 1- 1-1
fD fD Я tQ tD <О т 3 Ф т 1 1 М
О О О О О -О О
958062
Таблица2
1 3 1 80 1000 1 800 1 500 1200 900 1600 1300 .700 500
2 1185 1000 1850 1540 1100 870 1580 1200 600 400
3 1180 1020 1830 1560 1130 880 1600 1220 650 450
4 1190 1010 1830 1520 1120 910 1640 1280 650 450
1190 1000 1850 1580 1180 870 1630 1240 650 450
1185 1010 1820 1530 1170 860 1590 1250 660 450
7 1220 1030 1910 1480 1050 750 1680 1150 550 380
1220 1020 1920 1470 1080 740 1690 1200 580 390
1250 1025 1910 1470 1090 780 1685 1160 550 360
10 l230 1030 1910 1465 1050 760 1700 1180 560 350
1l 1240 1020 1910 1480 1080 750 1685 1190 570 380
12 1020 1900 1470 770 1690 1200 560 350
13 1220 1020 1920 1470 1070 . 760 1690 1200 570 380
14 1230 1030 1910 1460 1060 750 1690 1190 570 380
15 1220 1030 1920 1460 1090 770 1685 1180 570 380
16 1250 1030 1920 1480 1080 760 1700 1190 . 570 380
17 1240 1020 1920 1475 1060 750 1690 1190 560 350
18 1240 1025 1920 1490 1070 770 1690 1200 . 550 360
1200 1015 1900 1500 1100 800 1600 1200 600 400
0,09-0, l 5
12,0-1 8,0
2,0-8,0
4,0-7,0
8,0-10.0
Среднее, не менее трех испытаний.
Ф ормула изобретения
Г
Состав сварочной проволоки для сварки разнородных сталей, в защитной среде, содержащей углерод, хром, никель, кобальт, молибден, РЗМ, ниобий, железо, отличающийся тем, что, с целью повышения конструктивной прочности сварных соединений, состав дополнительно содержит по крайней мере, один элемент, выбранный из группы, содержащей титан, ванадий, цирконий, тантал, при следукзцем соотношении компонентов, вес.%: . Углерод
Хром
Никель
Молибден
Ко балы
13 958062 l4
РЭМ 0,02-.0,08: никеля, кобщпсга удовлетворяет условию, Ниоб и 0,02-0,07 НОхС + И. + Со *= 14,0 — 24,0(вес.%)
Не менее одного элемента из группы, со- 4. Состав поп.1, о т л и ч а ю m и и с я держащей
Ф тем, что содержание хрома, молибдена, угТитан, 0,01-0,08 у лерода,кобальта и никеля удовлетворяет
Ванадий 0.01 0 08 слию Cr+06ЫО
Цирконий
Тантап . 0,01-0,08 Источники инФормации, Железо Остальное принятые во внимание при эккпертизе
2. Состав по п.1, о т л и ч а ю - >O . 1. Авторское свидетельство СССР
m и и с я тем, что суммарное содержа- . % 645799, ил. С 22 С 38/52. ние титана, ванадия, цирконня, и тантала 11.07.77. составляет 0,02-0,10 вес.%. 2. Авторское свидетельство СССР
3. Состав по п.1, о т л и ч а ю- % 632524, кл. С 22 С 38/52,, m и и с я тем, что содержание Углерода, l5 23.05.77 (прототип).
Составитель Н. Саленко
Редактор С.Тимохина Техред Л.Пекарь Корректорф. Шароши
Заказ 6684/15 Тираж 1153 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