Состав стали
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕпИЯ
Союз Советских
Социалистических
Республик,ф
//»г
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-.ву(22) Заявлено 130581 (21) 3286052/25-27 (533 М. КП. с присоединением заявки ¹В 23 К 35/30
С 22 С 38/58
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
t 3) УДК621. 791.04 (088. 8) Опубликовано 231682, Бюллетень ¹ 39
Дата опубликования описания 2310.82 (72) Авторы изобретения
Ф. Н.Тавадзе, Г.A Дадианидзе, А.H. Tàáèäçå, .Л.ф
N,Ó.Òåòðàøâèëè, В.Г.Федоров, Е.П.Кузнецов, Л.А.ПЬлубоярцева и В.Д.Осинцев уЕЯ) ИЧН:КАЯ
БИБЛаО ГЕКА
Институт металлургии им.50-летия СССР (71) 3а яв итель (54) СОСТАВ СТАЛИ
Изобретение относится к сварочному производству, в частности к изготовлению сварочйо-присадочных материалов, применяемых для автоматической и полуавтоматической сварки хромомарганцевых нержавеющих коррозионностойких сталей, преимущественно типа Ст. 08Х25Г150 под слоем флюса.
Иэ известных сварочных проволок, используемых для сваркй . нержавеющих коррозионноатойких хромомарганцевых сталей, по составу компонентов наиболее близка сварочная проволока для открытой дуги (1 ), которая содержит следующие компоненты, вес.%:
Углерод 0,001-0,08
Кремний 0,8-2,2
Марганец 3-16
Никель 12-22
Хром 23-28
Титан 0,6-2,5
Алюминий 0,5-2
Цирконий 0,05-1,5
Кальций. 0,01-0 15
Бор . 0,001-0,05
Церий 0,0001-0,1
Иттрий: 0,001-0,1
Ванадий 0,1-2
Молибден 0,5-4,5
Вольфрам О, 3-5
Железо Остальное .
Эта проволока при сварке сталей типа Ст. 08х25 Г 15С не обеспечивает достаточно высоких механических свойств и корроэионной стойкости металла шва.
Известна также сталь с2 ) следующего состава, вес.%:
Углерод 0,01-0,1
Хром 13-19,5
Марганец 16-22
Кремний 0,2«1
Азот 0,05-0, 24
0,0002-0,003
Никель 0,05-1,5
Молибден 0,01-0,8
Кальций 0,001-0,1
Медь 0,05-1,5
Титан 0,01-0 5
Ванадий 0,01-0,7
Железо Остальное
Однако и эта сталь, если ее использовать как проволоку, не обеспечивает достаточно высокого уровия механических и корроэнонных свойств ме- . талла шва.
Цель изобретения - создание сва- рочной проволоки, применение которой даст возможность получить сварной
967745
Осуществляется сварка хромомарганцевой стали 08Х25Г15С (применяемой в основном в На 5) с использованием трех видов сварочной проволоки варианты 1,2 и 3 (табл.1).
Таблица 1) Компоненты
Состав проволоки, %
Вариант 1 Вариант 2 Вариант 3
Углерод
0,02
0,01
0 05
0,35
0,5
0,1,, Кремний
Марганец
Хром
26
3,5
1,5
Никель
0,4
0,2
0,1
Молибден
0,3
0,55
0,2
Титан
0,005
0,009
0,001
Азот
0,05
0,04
0,02
Медь
Редкоземельные металлы цериевой группы Се, La
Nd> Pr> Y) 0,1
0,08
0,01
О с
Железо тальное щие не менее 25% хрома и не более 5% никеля. (При автоматической и. полуавтоматической сварке под флюсом преимущественно для Ст. ОЗХ25Р15С с содержанием хрома 25% выбраны пределы хрома
24-27% для сварочной проволоки с учетом угара хрома при сварке до 2%.
Компенсация достигается с помощью
60 шов с высокими механическими свойст вами, высокой коррозионной стойкостью, пластичностью и хорошей обрабатываемостью.
Указанная цель достигается тем, что в сталь, содержащую железо, крем- 5 ний, марганец, хром, никель, молиб» ден, титан, азот, медь, дополнительно вводят сумму редкоземельных металлов (Ge, La, Nd, Pr, Y) при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ! 10
Углерод 0,01-0,05
Кремний 0,1-0,5
Марганец 8-16
1фрщтания сварных швов показыва- ют., что лучшие результаты дает проволока по варианту 2.
Пределы вышеуказанных компонентов по вариантам взяты по следующим зоображениям.
Для крепких щелоков сернистого натрия и других серосодержащих сред пригодны стали н электроды, содерж - 65
Хром
Никель
Молибден
Титан
Азот
Медь
РЗМ
Железо
24-27
1,5-5
0,1-,0,4
0,2-0,55
0,001-0,01
0,1-0 5
0,01-0,1
Остальное
967745 сварочной проволоки с повышенным содержанием хрома.
При выборе пределов оптимального содержания марганца в сварном шве принято во внимание, что свариваемая сталь содержит 15% марганца, умень- 5 шение или увеличение которого приводит к изменению коррозионной стойкости rasa. Также экспериментально уточнено, что в сварном шве при сварке нроисходит угар марганца до 2%. 10
На основе вышеуказанного выбраны пределы содержания марганца 8-16%.
Молибден в стали повышает коррозионную стойкость, однако при повышении его содержания свыше 0,4% сталь 11 в области 600-800 С приобретает хрупкость из-эа образования Б-фазы, как по границам, так и внутри зерна.
Кремний до 0,6% улучшает жидкотекучесть сварного шва, а дальнейшее повышение его содержания приводит к образованию легкоплавких силикатов, которые отрицательно влияют на механические свойства сварного шва.
Для получения мелкозернистой структуры сварного шва в сварочную проволоку вводят титан в пределах 0,20,55%. Повышение содержания титана более 0,55% нежелательно в связи с ухудшенйем жидкотекучести металла в сварном шве.
Углерод взят в пределах 0,01-0,05%, что удовлетворяет требование ТirÑ=10 при увеличении содержания углерода, в сварном rase он остается несвязанным в Т(С, что приводит к образова- Ç5 нию карбида хрома Ме<>С<-„который в свою очередь худшает коррозионную стойкость и механические свойства стали. Таблица 2
Вид образцов 1 пительность Скорость кор опытов,ч розни г/м ч мм/го
Скорость коррозии
r/ì ч MM/ro тельть опы ч
Марка стали
О, 14 0,16 1536 0 14 . 0,15 разец .спецпроволокой
Основной металл (несварные образцы) 0,22 Оу25 1008 Р 16
0,17
220
08X25I15С Сварной обИэмельчение структур, повышение коррозионной стойкости и повышение ударной вязкости сварного шва обеспечивается при введении редкоземельных металлов цериевой группы (Ge, La, Hd, Pr, Ч) в пределах 0,01-0,1%.
С цепью повышения коррозионной стойкости сварного шва в состав про- . волоки введена медь до 0,5%. Сварочная проволока предлагаемого состава позволяет достигнуть при сварке под флюсом AH-28 повышения корроэионной стойкости,.механических свойств и пластичности сварного шва.
Твердость сварного шва несколько выше твердости основных металлов. С использованием сварочной проволоки данного состава при сварке под флюсом AH-28 сварной шов имеет следуюший химический состав, %:
Углерод 0,018
Кремний 0,04
Марганец 12
Хром 26
Никель 4
Молибден 0 35
Титан 0,34
Азот 0 005
Медь 0;045
Редкоземельные металлы цериевой группы (Ge.(.à.Nd.Pr.Ч) 0.7-.
Железо Остальное
Сварной шов имеет следующие механические свойства: в =74 кг/мм, ан=
6, 5 кгс. м/см, < =120, НВ=170.
Сварные образцы испытаны в котле сернистого натрия.
Результаты испытаний приведены в табл.2.
967745
Формула изобретения
Составитель М.Саленко
Редактор А.Коэорнэ Техред Т.фанта КорректорН.Буряк
Заказ 7980/23 Тираж 1)53 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР ло делам изобретений и открытий
113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д.4/5
Филиал ПНП "Патент", r.Ужгород, ул.Проектная, 4 с
Химический состав сварного шва обеспечивает высокую коррозионностойкость сварного шва, который характеризуется хорошими механическими свойствами. Твердость находится в пределах, в которых металл характеризуется хорошей обрабатываемостью.
Технология изготовления сварочной проволоки предложенного состава не отличаетсп от технологии производства сварочных проволок, г рименяеиас для сваркЦ нержавеющих сталей.
Состав стали, преимущественно сва; рочной проволоки для автоматической и полуавтоматической сварки хромомарганцевых сталей, содержащий углерод, кремний, марганед, хром никель, молибден, титан, азот, медь, железо, от личающи и ся тем, что, с пелью повйшения прочности, пластич° . Ф Ф ности и корроэионной стойкости сварных швов, он дополнительно содержит редкоземельные металлы при следующем соотношении компонентов проволоки, вес.ЪФ
5 углерод 0,01-0,05
Кремний . 0,1-0,5
Марганец 8-16
Хром 24-27
Никель 1,5-5
10 Молибден 0,1-0,4
Титан 0,2-0 55
Азот 0,001-0,01
Медь 0,1-0,5
Редкоземель15 ные металлы 0,01-0,1
Желеэ0 Остальное
Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
-® М 727382, кл. В 23 К 35/30, 17.11.77.
2. Авторское свидетельство СССР
9 538055 кл. С 22 С 38/58, 21.09.73 (прототип).