Состав присадочного материала

Состав присадочного материала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

Оп СИНИЕ,„вятич

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено15,05.81 (2! ) 3287064/25-27 с присоединением заявки !та— (23) Приоритет

Опубликовано23.10.82. Бюллетень М 39

Дата опубликования описания 01.11.82 (5f)M. Кл.

В 23 К 35/30

С 22 С 38/50

Гааударепапвй коиитет

СССР ио делан изабретеиий и аткритий (53) УДК 621.791. .04(088.8) А. А. Коляда, Н. И. Давидчук и А. Г. Па оменко (72) Авторы изобретения СО (®„ ;.„„ оич., „

БИБЛИО-.. (7!) Заявитель (54) СОСТАВ ПРИСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к порошковым проволокам, предназначенным для сварки и наплавки применяемых в химическом машиностроении сталей и сплавов.

Известна сварочная порошковая проволока (1 !, выполненная из малоуглеро дистой оборочки и шихты следуюшего состава, вес. %:

Хром металлический 51-56 lg

Никель (электролитический) 19, 5 -24

Марганец 4,5-7,0

Углекислый кальций 2,5-4,0

Фтористый кальций 2,2-3,8

Двуокись титана 6,5-10,0

Фе ррониобий 2,8-4,2

Гематит 0,5-1,5

Указанная проволока пригодна для выполнения соединений на коррозионностой- 20 ких сталях типа 18-8. Однако ей присуши . некоторые недостатки. В частности, она относится к самозашитным, а по этой причине отличается низкими санитарно-гигиениi ческими показателями. Вместе с тем, как свидетельствуют данные практического ее использования, такая проволока зачастую не позволяет достичь гарантированной устойчивости наплавленного металла к образованию пор из-аа несовершенства рецептуры шихты.

Известен также состав стали Ã2, содеркаший: следующие, компоненты, вес. %:

Углерод 0,01-0,05

Хром 10,0-15,0

Никель 4,5-6,5

Молибден 1,5-3,5

Марганец 0,3-0,6

Кремний 0;55-0,7

Титан О, 1-0,5

Берий О, 1-0,3

Рений 0,05-0,5

Иттрий. 0,05-0,2

Медь О, 1-0,25

Железо Остальное

1 8-26

0,7 -1,3

2-4

В случае введения никеля менее 18% и содержании прочих компонентов в заявляемых пределах сварные швы, как правило, имеют повышенную концентрацию феррита, следствием чего являются пониженные их механические свойства — в первую очередь ударная вязкость (менее

0„7 МДж/м ) и пластичность (не более

20%б ) против 1,3-1,6 МДжlм и 3035%б в случае его оптимального содержания. Превышение же никеля против

26% (например, 28%) обуславливает некоторое снижение технологических свойств из-за формирования стабильноаустенитной структуры и, как следствие, крайне низкой трешиноустойчивости наплавленного металла.

Для опытов применен ряд составов проволоки, в шихте которой последовательно содержится (в виде металлических порошков), %: 0,5; 0,7; 0,9; 1,1;

1,3 и 1,5 рения; 16,0; 18,0; 20,0; 24,0;

26,0 и 28,0 никеля; 0; 1,0; 2,0; 3,0;

4,0 и 5,0 титана, 0; 1,0; 2,0; 4,Ц," 6,0 и 8,0 алюминия, а также хром составВ 40 ляющий остальную дополнительную часть (до 100%). Опытные составы предлагаемой проволоки диаметром 3 мм изготавливаются из малоуглеродистой ленты при коэффициенте заполнения шихтой рав45 ной 0„4. Все эксперименты осушествля« ют с помощью сварки под аллоем основФ- ного флюса от серийных йсточников питания на образцах в виде листовых пластин размером 500х250х12 мм из хромоникелевой стали типа 18»8 и особо50 коррозионного сплава марки ЭИ-943.

3 9677

Этот состав может быть применен в качестве присадочного материала при сварке под слоем флюса коррозионностойких сталей, однако. он не обеспечивает достаточной стойкости шва против межкристаллитной коррозии.

Бель изобретения — повышение стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии.

Цель изобретения достигается тем, что 30 состав материала, содержащего хром, никель, титан, рений, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Никель (электролитический)

Рений

Титан

Алюминий 2-6

Хром 20 (металлический) Остальное

Для изготовления металлической проволоки используется обычная малоуглеродист&я сталь.

Проанализируем количественное влия- 25 ние входящих в состав шихты предлагаемой проволоки компонентов на качество направленного металла и сопутствующие ее плавлению санитарные условия, для чего обратимся к результатам проведе- 30 нных сравнительных испытаний (таблица).

Как свидетельствуют результаты опытов, представленные в таблице, npegnaгаемая проволока обеспечивает небольшое газовыделение при плавлении, что спо» собствует созданию нормальных условий труда сварщиков-oneраторов.

Хром вводится в шихту проволоки с целью придания приемлемой коррозионной стойкости сварным швам. Такая роль его достаточно известна и сопряжена с известным проявлением склонности хромсодержашего металла к пассивации в особоагрессивных производственных средах, например, с концентрированными растворами азотной и серной кислот.

Никель также относится к известным, вводимым в шихту по прямому назначению, компонентам. Положительное влияние его состоит в обеспечении заданной аустенитной структуры металла шва с одновременным сообщением последнему требуемой коррозионной стойкости. Однако пределы оптимального содержания этого элемента в шихте проволоки составляют

18-26%, что связано со следующими установленными экспериментальными фактами.

Титан, относясь к активным карбидообразователям, вводится в шихту с целью достижения у сварных швов стойкости против межкристаллитной коррозии. Такое его влияние является известным, тем не менее в пределах данного состава проволоки концентрация этого компонента выбрана не произвольно, а с учетом результатов выполненных опытов. Так, например, снижение концентрации титана менее 2% (в частности 0 и 1,0%) приводит к возникновению у сварных швов восприимчивости к межкристаллитной коррозии, а последующее превышение его свыше 4,0% (в частности 5,0%), не сказываясь на дальнейшем улучшении рассматриваемого показателя качества, вызывает некоторое снижение механических свойств по причине появления в структуре швов избыточного

Î67746 содержания феррита и некоторого охрупчивания гамма-твердого раствора.

Алюминий- известный элемент, легирование которым осушествляется практически в известных пределах по известному прямому назначению — для измельчения структуры и обеспечения тем самым требуемых, с точки зрения технологичности, механических свойств металла. шва.

Однако по сравнению с техническими ре- 10 шениями, направленными на повышение пластичности сварных швов за счет введения алюминия; в шихте данной проволоки верхний предел содержания этого элемента несколько выше и составляет

6%, что обусловлено наличием в ее составе рения. При дальнейшем же увеличении алюминия (например 8%) наплавленный предлагаемой проволокой металл характеризуется несколько пониженными пластическими показателями.

Легирование шихты рением, осушествляемое с целью достижения одной из поставленных целей изобретения, приводит к повышению коррозионной стойкости р5 наплавленного металла. Предположительно можно заключить, что положительная роль рения состоит в своеобразном воздействии на смешение стационарного потенциала йассивации в область положительных значений, т. е. на индивидуальные электрохимические характеристики металла шва.

Результаты опытов показывают, что наилучшую коррозионную стойкость в особо агрессивных средах проявляют сварные швы, заваренные проволокой с 0,7-1,3% рения в шихте. В то же время введение в шихту менее 0,7% этого компонента (например 0,5%) мало сказывается на рассматриваемом показателе качества, а

:превышение (свыше 1,3%) практически не приводит к дальнейшему улучшению коррозионной стойкости. На этом основании верхний предел содержания рения в шихте целесообразно ограничить 1,3%, а нижний - 0,7%. .Проволока обеспечивает высокую коррозионную стойкость металла шва и хорошие санитарно-гигиенические условия проведения сварочных работ, особенно внутри закрытых сосудов, емкостей и т. и. а также характеризуется доступностью в производстве.

Предлагаемая проволока может найти широкое применение при сварке химической аппаратуры. Использование ее значительно повышает надежность сварных конструкций, снижает требования к технологической дисциплине как при изготовлении проволоки, так и сварке конструкции и улучшает условия труда.

9677 46

e u Ф Ф Ф (- (" (» (- (х xõ eх х х и х х х,» 0» CD «О

«(о о о

O 0 O O O О O (, (((" (. (Ф Ф Ф Ф Ф Ф Ф х х х х х х х

v! ц ш (о («» ««» ю (t» «o "» ««» о» а «.(« ««» «(.0 O а «(nl «» «» m nl «(« («» с(««» «О «0 «О (»2

0 e e + О О О Î

m (- cb w ( о о о (.-(о о о о о о

«(» ao о «(» ® «о ®

СЧ Я 1-(1-(Я (! ! о

0 + cu» ( р,-, о о! М а а ф ! !

Q) «О

o» o о о

t «(» о

0» О»

«Ч

967746

Титан

Алюминий

Хром

2,0-4,0 ! 2,0-6,0

Остальное

1 8-26

0,7-1, 3

Составитель Т. Арест

Редактор А. Козориз Техред М.Коштура Корректор М, Шароши

Заказ 7981/24 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, формула изобретения

Состав присадочного материала преимушественно шихты порошковой проволоки для сварки коррозионностойких сталей и сплавов, содержаший никель, хром, титан, рений, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения стойкости металла BIBB против межкристаллитной коррозиии, он дополнительно содеркит алюминий при следуюшем соотношении компонентов, вес. %:

Никель

Рений

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 527278, кл. В 23 К 35/368, 1О 22 04 75

2. Авторское свидетельство СССР № 485173, кл. С 22 С 38/50, 29.04.74 Спрототип).