Состав электродного покрытия для сварки аустанитных высококремнистых хромоникелевых сталей

 

Изобретение относится к области с варки, а именно к. составам покрытий электродов, предназначенных для выполнения эксплуатируемых в высококонцентрированных растворах азотной кислоты сварных соединений из аустенитных высбкокремнистых хромоникелевых сталей. Целью изобретения является повышение пластичности и коррозионной стойкости металла шва. Шлаковая система покрытия содержит, мас.%: мрамор 6-12, плавиковый шпат 8-20, двуокись кремния 6-12, и обеспечивает устойчивое горение дуги и хорошее формирование шва. Слюда и сода , содержащиеся в покрытии в количестве соотв. 0,5-1,0 и 0,3 .0,7 мас.%, обеспечивают хорошую технологичность обмазочной массы.Введение в покрытие 6-10 мас.% двуокиси кремния позволяет повысить коррозионную стойкость металла шва в результате компенсации содержания кремния, вызванной угаром при плавлении электродного стержня. Для повышения плас-- тичности и обеспечения требуемой трещиноустойчивости металла шва в металлическом порошке, содержащемся в составе покрытия, установлено соотношение содержания хрома и никеля в пределах 0,45-0,5. Причем порошок содержит, мас.%: кремний 6-8, хром 13,5-18, никель 30-35, железо и примеси - остальное. 1 табл. (Л со h( со i;o 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (5I) 4 B 23 К 35 365

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4026110/25-27 (22) 14.01.86 (46) 07.11.87, Бюл. № 41 (72) A.À,Êoëÿäà (53) 621 ° 791,04 (088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 516492, кл. В 23 К 35/365, 20.09.74.

Авторское свидетельство СССР № 341622, кл. В 23 К 35/365, 09,.03.71.

Авторское свидетельство СССР № 1324807, кл, В 23 К 35/365, 06.12.85. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ

ДЛЯ СВАРКИ АУСТЕНИТНЫХ ВЫСОКОКРЕМНИСТЫХ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к облас)и сварки, а именно к составам покрытий электродов, предназначенных для выполнения эксплуатируемых в высококонцентрированных растворах азотной кислоты сварных соединений из аустенитных высбкокремнистых хромоникелевых сталей. Целью изобретения является повышение пластичности и коррозионной стойкости металла шва.

Шлаковая система покрытия содержит, мас.7: мрамор 6-12, плавиковый шпат

8-20, двуокись кремния 6-12, и обеспечивает устойчивое горение дуги и хорошее формирование шва. Слюда и сода, содержащиеся в покрытии в количестве соотв, 0,5-1,0 и 0,3 ,0,7 мас.7, обеспечивают хорошую технологичность обмазочной массы,Введение в покрытие 6-10 мас,X двуокиси кремния позволяет повысить коррозионную стойкость металла шва в результате компенсации содержания кремния, вызванной угаром при плавлении электродного стержня. Для повышения пластичности и обеспечения требуемой трещиноустойчивости металла шва в металлическом порошке, содержащемся в С„ составе покрытия,. установлено соотношение содержания хрома и никеля в пределах 0,45 — 0,5, Причем порошок содержит, мас,X: кремний 6-8, хром

13,5-18, никель 30-35, железо и примеси — остальное, 1 табл.

i 349940

55

Изобретение относится к области сварки, конкретно к составам naKpbt тий электродов, предназначенных для сварки химаппаратуры из коррозионностойких высококремнистых хромоникелевых сталей аустенитного класса °

Цель изобретения — повышение пластичности и коррозионной стойкости металла шва,.

Мрамор, плавиковый шпат и двуокись титана составляют шлакообразующую часть покрытия, обеспечивающую устойчивое горение. дуги, требуемые растекаемость шлака и era формирующую способность. Слюда и сода являются технологическими добавками в ,покрытии и придают обмазке (покрытию) приемлемую технологичность в условиях опрессовки электродов.

Введение двуокиси кремния в покрытие позволяет достичь требуемой коррозионной стойкости швов вследст-вие компенсации содержания этОго компонента, вызванной угаром при плавлении электродного стержня, Порошок из высококремнистой хромоникелевой стали, составляющей остальную часть покрытия, относится к . известным компонентам. Однако содержание легирующих элементов в нем. коренным образом изменено, что связано с необходимостью обеспечения у швов высокой исходной пластичности и требуемой трещиноустойчивости (против горячих трещин) при сохранении их стабильно аустенитной,микроструктуры и коррозионной стойкости.Содержание хрома и никеля в металлическом порошке, установлено по их сботношению (хром/никель) в пределах 0,45

0,50. При этом сами граничные пределы хрома и никеця в металлическом порошке назначены с учетом оптимального их прояв.пения на структуру,коррозионную прочность, исходную пластичность швов и стойкость их против образования горячих трещин.

Для количественной оценки влияния компонентов на свойства швов, выполненных электродами с покрытием пред.пагаемого состава, испытаниям подвергают ряд его партий, в которых концентрацию двуокиси кремния систематизированно изменяют от 4 до 15Х, а содержание остальных ингредиентов назначают либо в известных пределах, либо с некоторыми изменениями.

Во всех случаях указанные электродные покрытия наносятся на стержни ф 3-4 мм из проволоки ЭП-794, коэффициент веса покрытия назначается равным 0,4, подготовка рецептуры и опрессовка покрытия осуществляются по обычной технологии, в качестве связующего используется обычное натриевое стекло, компонентами покрытия служат обычные (стандартные) порошкообразные электродные материалы. Сварку образцов (листовые пластины размером 200 х 150 х х 10 мм из стали ЭП-794) производят на одинаковых режимах с постоянной погонной энергией, Сварные образцы подвергают механическим и коррозионным испытаниям — на угол загиба, растяжения и в 85-987.-ной

0 азотной кислоте при 100 С . Наличие горячих трещин в швах контролируют. металлографически, За критерий качества швов сварных соединений принимают следующие пок-.çàòåëè свойств основного металла ЗП вЂ 7; угол загиба 180 град, относительное удлинение 35-40, общая скорость коррозии в указанной среде 0,1 — 0„15 мм/год °

Представленные в таблице составы покрытий и свойства сварного соединения показывают, что введение в покрытие двуокиси кремния от 6 до

12 мас,Х способствует резкому повышению коррозионной стойкости шва, понижение его против 6 Мас,7. мало способствует улучшению указанного показателя качества, а превышение

его против 12 мас, отрицательно сказывается н исходной пластичности металла шв. . Введение в покрытие металлического порошка из вьк ококремнистой хромоникелевой стали приводит к новому эффекту, заключающемуся в резком (скачкообразном) изменении свойств у швов, — достижению у них требуемых исходных пластических свойств °

Указанный эффект проявляется лишь в случае содержания хрома и никеля в порошке, назначаемом иэ их соотношения в пределах 0„45 — 0,50, что связано с благоприятно сказывающимся их воздействием на структуру (и, как следствие, свойства) кристаллизующе".о металла, При концентрации хрома и никеля ниже сбалансированного соотношения 0,45 в структуре швов образ 134 зуется большое количество эвтектики, которое способствует улучшению стойкости швов против горячих трещин,тем не менее эвтектика является ответственной за сообщение им низких пластических свойств (в эвтектике выпадают интерметаллиды — силицицная фаза и другие, которые, вызывая рост напряжений второго рода, обуславливают низкую пластичность металла),При содержании в порошке покрытия хрома и никеля, назначаемого выше их сбалансированного соотношения 0 50 сварные швы проявляют пониженную технологическую прочность и пластичность, вследствие чего при кристаллизации в них образуются горячие трещины, а относительное удлинение оказывается намного ниже требуемых значений.

Состав электродного покрытия позволяет достичь требуемой исходной пластичности швов на сварных соединениях и высококремнистых хромоникелевых сталях, обеспечивает требуемую их.коррозионную стойкость в высококонцентрированных растворах азотной кислоты, исключает воэможность образования в швах горячих трещин, обладает простотой в производстве.

Формула и з обретения

Состав электродного покрытия для сварки аустенитных высококремнистых шпат 8-20

Двуокись титана 6

Слюда 0 5

Сода 0,3

Металлический порошок Остальное при этом металлический порошок содержит, мас, :

Кремний 6 "8

Хром 13,5-18

Никель 30-35

Железо

1,0 — 0,7

30 и примеси (39-51) Остальное

99-40

4 хромоникелевых сталей, эксплуатируемых в высококонцентрированных растворах азотной кислоты, содержащий

5 мрамор плавиковый шпат двуокись ти% У тана, двуокись кремния, слюду, соду и металлический порошок, содержащий хром, о т л и ч а ю щ и и с. я тем, что, с целью повышения пластичности и коррозионной стойкости шва, металлический порошок дополнительно содержит никель, и в нем отношение содержания хрома и никеля. составляет

0,45-0,5 при следующем соотношении компонентов покрытия, мас. :

Двуокись кремния 6 — 12

Мрамор 6 - 12

Плавиковый

1349940 ес

l х о 1-:с г:

Й оу с.» х

«с»

Е» Е Е I E»

u a» В = в

Ы Х Х 1 Х

Х ( а о

Д

Е» и

О» а гс х х х в х х сЕ

QJ о х

Е»

Р

cd г» х (Ц

F и л л х е» х

O Д о o o

Р, Q

О Р,-хoz с>:с z г - co

CO >г»

« Э d о ю о г м>

o o со м «г»

d л л

n o o

У о л о о с» о х

Р

cd

Д и

«о сo

О » »О о

М

Гх

Х

I л в хм

0 в хе вцв

t-õo<õ ои õ «õ о

«г»

Ch сг1

N г 1

0 О

С 4 М с> о .4 -4

1 I г» г» м> м

«4 \

СЧ с 4

CQ со

М М с4

1 1 I о «г» м м

Е» сс с» о

Д о а х

>о х

t»

О!

I

I

t ! ! ! в

Д

F и

>х о

Д .г»

o o" -С> CQ

l 1

o o .4 LD

o o

O - Р ог»

I I I

o o o м> о >

С>

СО

Ю

o o

Р с>

1 I о о с сг

С>

CO

С>

«с ххо

О Г» Р, С«О! С«

О» о) с 4

l . C>

Ю сг>

z о се о в

Х =« х д в о х х

Х в . Н х z л о

О Х О 1: а

О В Р В О

» B ГС Х 1» Р CO

»

o o

«« d« «

o o o

С> сг»

Ю м.» л

С>

«4>

С>

Н а в а

>г» л

Ю О

«г\ х

o o х

Е

Гх

Ц х гс о

Х

«>»

Е»

v о

l

Х в

Р Х х

O 4»

>, и д х

> « х х х х сЕ

I х х

t:»Z0 х Н о и а I вво

1 Я Х И о сг

О> .ф

-»

СО

С4

>У»

О « л

>Г»

О1

Cj о с-» м л о г-С>

>Г» о с0 М л

o o х

Ю г

° \

>х о х

F о

cd о

«.

С> л со х о о

Ю г

D с"->

>/\ л о г> л о л

О!

ы х о в

I Д Х г:(г х х

О»

K а сг о

Š— — — -> о

О! Х х л и

I (: д Kl Н

I

l ! !

l

I !

С>

С 4

О! Р а о

x z, «Р с 4

I» d«

1 и

I О!

I Е

I е

Д о

Е х в х о! И х о

hC л л

Е" t (I 1 1 I I Е в и в и

Х 1 t 1 t t . ы Х

I 1 I I I I в х

h х

О1

Д и, К х х

О!

Й и ж х

Е" и о х х о !

Х и х х х о с» х

cd

Д

Н

Д в х у

О» х

Е гс

Х х сЕ о в

Д

Д

-"l

О1

Р, >о х х о о

Х и

Н о о х

Х ви х х э

О!

Р, и

Е»

2 с !

Ц в а

И о

Е о

Ц и х