Состав сварочной проволоки
СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ, содержащий углерод, азот, хром, никель, марганец, молибдей, титан, ж€|лезо, отличающийся тем, что, с целью повышения длительной прочности сварных соединений при 550-700 С и их стойкости против межкристаллитной коррозии без дополнительной термообработки после сварки, он дополнительно содержит алюминий, вольфрам и барий при следующем соотношении компонентов, мас.%: о,оо1-а,01 Углерод 0,001-0,0 Азот 12-14 Хром 2,0-4 Никель 0,1-0,3 Марганец 0,7-1,3 Молибден 0,25-0,5 Титан S 0,1-0,2 Вольфрам 0,1-0,2 Алюминий 0,01-0,05 Барий Остальное Железопричем отношение суммы титана и бат рия к сумме углерода и азота долTi + Ва Т 13. жно быть - с + N со 9 с
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦ)МЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (Н) . (д) 4 В 23 К 35 30 С 22 С 38 50
ФСг ."-.",. g:.. "
: - .Т Д1Д f и..
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54)(57) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ, содержащий углерод, азот, хром, никель, марганец, молибден, титан, железо, отличающийся тем, что, с целью повышения длитель(21) 379)037/25-27 (22) 31.07.84 (46) 30.11.85. Бюл. )Р 44 (72) С. П. Удовников, Э. И. Михалева, В. В. Шекин, В. И. Прохоров, Г. Г. Зимин, В. А. Смирнов, Н. Г. Сербии, Е. Д. Кудинов,.
l0. А. Уткин, В. Г. Кравцов, 3. И. Чечеткина, А. Н. Голубенко и Л. А. Федорова (53) 621.79).042.2(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 349532, кл. В 23 К 35/30, 29.06.71.
Авторское свидетельство СССР
Ф 893477, кл. В 23 К 35/30, 14.05.79. ной прочности сварных соединений при 550-700 С и их стойкости против межкристаллитной коррозии без дополнительной термообработки после сварки, он дополнительно содержит алюминий, вольфрам. и барий при следующем соотношении компонентов, мас.7:
Углерод 0,00)-0.,01
Азот 0,00)-0,01
Хром 12-14
Никель 2,0-4
Марганец 0,1-0,3
Молибден 0,7-),3
Титан 0,25-0,5
Вольфрам 0 1-0,2
Алюминий 0,)-0,2
Барий 0,0)-0,05
Железо Остальное причем отношение суммы титана и ба-. рия к сумме углерода и азота долTi + Ba .жно быть — — — — — 3 13.
С+Я
3 l
Изобретение относится к сварке и может быть использовано в энергетическом и химическом машиностроении, судостроении и других отраслях промьппленности при изготовлении установок, работающих до 700 С в условиях агрессивного коррозионного воздействия.
Целью изобретения является повышение длительной прочности сварных соединений при 550-700 С и их стойкости против межкристаллитной коррозии (МКК) после сварки без дополнительной термообработки.
Для обеспечения высокой сопротивляемости МКК сварных соединений беэ дополнительной термообработки содержание титана должно быть в пределах 0,25-0,5Х. Введение титана в укаэанном количестве эффективно с добавкой бария в пределах 0,01-0,05Х.
Барий способствует очищению границ зерен, повьппает корроэионную стойкость границ межзеренному разрушению.
Высокая стойкость металла шва против МКК без термообработки после сварки достигается при следующем отношении суммы титана к сумме азота
Ti+ Ва и углерода: — — — — — >/ 13.
C+N
Введение титана более 0,5Х нецелесообразно из-за возможности теплового охрупчивания сварных соединений.
Увеличение содержания бария . вьппе
0,05Х может привести к образованию легкоплавких прослоек по границам зерен . Содержание хрома должно быть в пределах 12-14Х для обеспечения стойкости против общей коррозии.
Введение хрома свьппе 14Х приводит к тепловому охрупчиванию сварных соединений после старения при 450-550 С. о
Для обеспечения высокой. длительной прочности сварных соединений при
550-700 С в состав сварочной проволоки дополнительно вводят алюминий и вольфрам в пределах 0,1-0,2Х каждого.,Алюминий, образуя интерметаллиды с никелем, способствует упрочнению структуры как основного металла, так и металла шва. Вместе с тем повьппение содержания алюминия более
0 2Х приводит к заметному ухудшению свариваемости из-за образования окисl94632
3S
50 лов по границам зерен, Вольфрам совместно с молибденом повышает температуруо - у превращения, что обеспечивает возможность использования материала при более высоких температурах.
Вольфрам, образуя дополнительные центры кристаллизации; измельчает структуру и повышает длительную прочность металла шва. Введение вольфрама свьппе 0,2Х резко усиливает тепловое охрупчивание сварных соединений.
Для обеспечения хорошей свариваемости сварочная проволока должна содержать не более 0,01Х углерода и азота. Такое содержание углерода и азота увеличивает пластичность в закаленном состоянии, что способствует улучшению свариваемости и технологичности. Снижение углерода приводит к повышению d"-феррита в стали. Поэтому для обеспечения оптимального содержания ферритной фазы введен никель в пределах 2,0 — 4Х, расширяющий --область.
Повьппение содержания никеля свыше 4Х приводит к значительному понижению стойкости, к коррозионному растрескиванию под напряжением, а также уменьшает температуру возможного применения вследствие резкого снижения упревращения. Добавка никеля менее 2Х приводит к снижению о длительной прочности при 550-700 С..
Введение молибдена в количестве
0,7-1,3Х повьппает температуру б )" превращения, увеличивает длительную прочность при повьппенных температурах, существенно снижает склонность хромистой стали к тепловому охруп- чиванию после длительных выдержек.
Было изготовлено четыре состава т +в сварочной проволоки при †††-=13
/ C+N (табл. 1). Основной металл и сварные соединения были испытаны на сопротивляемость МКК, стойкость против общей коррозии и коррозионного растрескивания в воде с хлоридами, были определены их свойства при комнатной температуре, температурах
550-700 С, проведены исследования о на свариваемость. Результаты испытаний приведены в табл. 2 — 6.
Таблица !
1194632
Плавка, Ф
С Mn Cr Ni Mo Ti М АЬ Ва N< Fe
О,OOI О,l 12 2 0,7 0,25 O,l 0,1 0,01 0,00! Остальное
0,03 0,005
0,005 0,2 13 3 1,0 0,375 0,15 0,15
001 03 14 4 1,3 05 02 02 005 001
О Oi О 3 13 4 3 О 25 0 2 О 2 О 01 О О!
Таблица 2
Результаты испытаний наМКК по методу
AN ГОСТ 6032-75
Ппав ка, В
Отношение
Ti+Ba
C+N
Основной металл в
Сварные соединения в -исходном состоянии исходном состоянии
Металл шва Металл зоны .термического влияния
МКК нет
130
МКК нет
NKK нет
40,5
Таблица 3
Коррозионная стойкость в водных растворах, содержащих хлориды
Испытания на общую коррозию
Плавка, В
Автоклав, 0,5 мг/л С!
Т = 280 С, о = Оэ8 Ьр
Характер и место разрушений
3000 ч нет разрушений
0,0032
То же,То же
То же
Капельная подача морской воды
Н20+ЗХ БаС1, Т-150-250 С, 6-1,0 4, 2000 ч нет разрушений
Скорость кор розин в Mop ской воде, г/м .ч
0,0034
0,0033
Коррозионного поражения поверхности не наблЮдалось.
1194632 ь л
СЧ
3Г л
СЧ
I
I ф 1
О л
Ц1
Ч;Г (Ч л
Ch сО и л сЮ
an ф -Г
1 а
I
1 1
° . 1 мз 1
I Ь
1 Й !
О л
Ч:Г л
00 Ф л и
СЧ е
И
СЧ
1O
1о л
3l
СЧ
I 1 с0 1
0!1
СЧ
1 а- I м
1 I
1 — — 1
1 I
1 м
1 М
Ю л
3 л л л 3 ! 1- — Г
Ю ег 1
О о ф 1
1 !о Ц I
1 1 I ь
Ch
СЧ и ф о
3g о
I I 1
I ф 1
1 .;д Д I
I а и л л л
1 М! л л
О л
3Г б л л
1 — — 4
1 о лг! Ц 1 ь 3
СГ3 О
СЧ
СГ) 1
I н
Ю
0Î
O) л и
gO1
1 л и
0Q л
СГ3
„- I 0 !
Г " 1
СЧ з Д ь л о сЧ 1
00 и О л ф !
Х МЬ
Г
1 1 1 .- 1 о 1 ьМ I
1
Г м
1 1
1 à — — 1
1О ! л р
1 I
1 Г 1
I 1 ф
1- Ц
1 I
1194632
Таблица 5
Длительная прочность металла шва за 10000 ч, МПа при температуре, С
Плавка, 550 600 650 700
230 180
235 )85
247 189
65
70 Табли па.б
Сопротивляемость образованию "холодных" трещин
Плав BK&
8,5
0,6
Трещин нет
7,8
0,5
2,0
7,6
0,45
1,95
Составитель И. Попова
Редактор М. Циткина ТехредЛ.Мартяшова Корректор Г. Решетник
Заказ 7357/17 Тираж 1085 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Показатель критической скорости деформации А1, мм/мин, при испытании на "горячие" трещины по методике МВТУ. им. Баумана
Работа зарождения трещины при испытании образцов Шарпи на статический изгиб А т, кгс/м
Работа раскрытия трещины при испытании образцов Шарни на статический изгиб, АР т, кгс/м
Испытания на
"холодные" трещины по методике МВТУ им. Баумана
