Состав электродного покрытия для сварки хромоникелевых сталей

 

Изобретение относится к сварочным материалам, применяемым для элёктродуговой сварки хромоникелевых сталей аустенитного и аустенитнб ферритного класса. Целью изобретения является улучшение качества наплавленного металла за счет повышения стойкости против избирательной коррозии. В состав покрытия вместо мрамора введен шлам обессоливания воды, который является отходом теплоэнергетики. Юлам в количестве 35-41 мас.% обеспечивает хорошую газовую защиту расплавленного металла и способствует рафинированию металла шва. Для повышения стойкости металла шва против образования горячих трещин и коррозионной стойкости хромоникелевого наплавленного металла в хлорсодержащих щелочных средах и разбавленной серной кисЛоте в состав покрытия вводится 6-9,5% металлизированного молибденеодержащего концентрата и 3-5% оксида циркония. Кроме этих компонентов состав покры- ,тия содержит, мас. %: плавиковый шпат 30-36; феромарганец 2-6; феррониобий 1-3; рутил 1-3; кальций хлористый остальное. 2 та.бл. (Л

СО103 СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (191 (11) ОО 4 В 23 K 3 5 / 36 5

1 ".Ф Ь . .

В I fl

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, 1- --, ц

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4071200/31-27 (22) 26.05.86 (46) 30.12.87. Бюл. № 48 (7 1) Запорожский индустриальный институт (72) П.П.Лазебнов, В.И.Бабенко, Е.Н.Лазебнова, С.M.Ãðèãoðüåâ и В.Г.Рожко (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 493322, кл. В 23 К 35/365, 05.05.74.

Авторское свидетельство СССР № 695787, кл. В 23 К 35/365, .13.03.78. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ

ДЛЯ СВАРКИ ХРОМОНИКЕЛЕВЫХ СТАЛЕЙ (57) Изобретение относится к сварочным материалам, применяемым для электродуговой сварки хромоникелевых сталей аустенитного и аустенитноферритного класса. Целью изобретения является улучшение качества наплавленного металла эа счет повышения стойкости против избирательной коррозии. В состав покрытия вместо мрамора введен шлам обессоливания воды, который является отходом теплоэнергетики. Шпам в количестве 35-41 мас.X обеспечивает хорошую газовую защиту расплавленного металла и способствует рафинированию металла шва. Для повышения стойкости металла шва против образования горячих трещин и коррозионной стойкости хромоникелевого наплавленного металла в хлорсодержащих щелочных средах и разбавленной серной кислоте в состав покрытия вводится 6-9,5Х металлизированного молибденсодержащего концентрата и 3-57 оксида циркония. Кроме этих компонентов состав покры,,тия содержит, масЛ: плавиковый шпат

30-36; феромарганец 2-6; феррониобнй

1-3; рутил 1-3; кальций хлористый остальное. 2 табл.

1362600

Изобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, применяемым для электродуговой сварки хромоникелевых сталей аустенитного и аустенитно-ферритного классов (08Х18Н10Т, 12Х18НОТ, 08Х17Н13М2Т и др ° ) °

Целью изобретения является улучнение качества наплавленного металла за счет повышения его стойкости против избирательной коррозии.

В состав электродного покрытия дополнительно введен шлам обессоли- . вания воды (35-41X). При введении

его менее 35Х снижается эффективность газовой защиты сварочной ванны и расплавленного металла в дуговом промежутке. Увеличение содержания шлама в покрытии более 41Х способствует интенсификации межкристаллитной коррозии. 1Плам обессоливания воды является отходом теплоэнергетики. По химическому составу он близок к мрамору, но дополнительно обогащен полезными добавками, мас. : CaCA 78,7-30,7;

М80 3,7; SiO 9,8-10,2; FeO 2,5-2,9;

Al О 0,3-1,6; К 0,68; Na О 0,2.

Оксиды, содержащиеся в шпаме (СаО;

М80; SiO ; A1 0 ), способствуют протеканию металлургических реакций при сварке. Оксиды щелочных металлов (Na, К) способствуют стализации энергетических процессов сварочной дуги.

Шлам обессоливания воды обеспечивает хорошую газовую защиту расплавленного металла и способствует рафи-. нированию металла шва, что положительно сказывается на его коррозионной стойкости. Введение концентрата металлизованного молибденсодержащего (6-9,5 ) способствует получению в наплавленном металле до 1,6Х Мо. Молибден повышает стойкость хромоникелевых и хромоникельмолибденовых сталей против образования горячих трещин благодаря высокой энергии активации диффузии, торможению движения несовершенств (дефектов) кристаллических решеток.и подавляет процесс образования вторичных полигонизационных границ, являющихся очагами межкристаллитного разрушения. Кроме того, концентрат содержит оксиды Fe, Са, Ng, Si, которые улучшают качество наплавленного металла за счет его рафинирования.

1 г

Молибден в указанных пределах повышает оррозионную стойкость хромо%

Г

Образцы наплавленного металла подвергали ускоренным коррозионным испытаниям в кварцевых колбах с обратным холодильником и автоклавах в растворах 5Х НС1, 30 и 557 NaOH при температурах кипенйя. Длительность испытаний в щелочных средах никелевого наплавления металла в хлорсодержащих щелочных средах и разбавленной серной кислоте. Снижение содержания концентрата в покрытии ме5 нее бХ не обеспечивает стойкости хромоникелевых сварных швов к горячим трещинам. С повышением концентрации концентрата (более 9,5X) резко увеличивается избирательная коррозия наплавленного металла в щелочных средах.

Введение оксида циркония (3-5X) в состав электродного покрытия повышает качество наплавленного металла и стойкость .против общей избирательной и межкристаллитной коррозии сварных швов за счет дегазации и рафинирования, а также в результате изменения формы, количества и характера

Распределения неметаллических включений. При увеличении содержания оксида циркония в покрытии выше 57. снижается качество металла

25 в результате перемодифицирования; напротив, введение менее З не дает существенного эффекта в коррозионных процессах.

Комплексное модифицирование цирконием и кальцием улучшает механические свойства металла шва.

В табл. 1 представлены составы электродных покрытий.

Опытные электроды с составами покрытий по вариантам, представленным

З5 в табл. 1, изготовляли методом окунания, коэффициент массы покрытия составлял 0,34-0,36. В качестве электродного стержня была использована проволока СВ-08Х19Н10Б. Сварные сое40 динения из стали 8 = 10 мм 08Х18Н10Т и многослойные наплавки выполняли на постоянном токе обратной полярности

Т св 90-100 А; U = 32-34 В; и

= 4 мм). Из верхних слоев ыаплавок

45 механическим способом вырезали образцы .размером 20 20 10 мм. Химический состав наплавленного металла, мас.7: С 0,08-0,12; Si 0,5-1,0; Мп

1,2-2,0; Cr 18,7-20,4; Ni 9,4-10,1;

50 Nb 0,6-0,9; Мо 1,1-1,6; SuP 6 025.

1362600

35-41

Остальное

Та блица 1

Содержание, мас.% (Е j

Е1з Е« -Е, Е«

28 30

8 6

12 1О

33 36

Плавиковый шпат

4 2

Ферромарганец

Хром

8 6

2,5 1

2 1

0 5

Феррониобнй

0,5

Рутил

7 5 6,0

11 9,5

29 35

2 3

38 41

Оксид циркония

0,5

Кальций хлористый

144 ч, в кислом растворе 72 ч. Скорость коррозии образцов определяли гравиметрическим методом. Стойкость металла швов против межкристаллитной коррозии устанавливали на образцах со сварньи швом посередине в соответствии с требованиями

ГОСТа.

В табл. 2 представлены результаты испытаний на коррозионную стойкость наплавленного металла.

Электроды с составом покрытия

E -Е имеют высокие сварочно-тех12 14 нологические свойства (легкое зажигание и стабильность горения дуги, надежная защита металла сварочной ванны, хорошее формирование шва, незначительное разбрызгивание, легкая отделимость шлаковой корки),кроме того, обеспечивают наплавленный металл с высокой стойкостью против избирательной коррозии в хлорсодержащих и щелочных средах, а также стойкий против межкристаллитной коррозии.

Компоненты электродного покрытия

Концентрат металлизованный молибденсодержащий

Шлам обессоливания воды

Формула изобретения

Состав электродного покрытия для сварки хромоникелевых сталей, содержащий плавиковый шлат,, ферромарганец, 5 хром, феррониобий, рутил, кальций хлористый, отличающийся тем, что, с целью улучшенйя качества наплавленного металла за счет повышения его стойкости против избирательной коррозии, состав дополнительно содержит концентрат металлиэованHblH молибденсодержащий, шлам обессоливания воды и оксид циркония при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Плавиковый шпат 30-36

Ферромарганец 2-6

Хром 6-10

Феррониобий 1-3

Рутил 1-3

Концентрат металлизованный молибденсодержащий 6-9,5

25 Оксид циркония 3-5

Шпам обессоливания воды

Кальций хлористый

1 62600

Таблица 2

Скорость коррозии наплавленного металла, г/м . ч

Склонность

Марки-. ровка электродов сварных соединений к

55% NaOH (автоклав) ЗОХ NaOH (колба) 57. НС1 межкристаллитной кор1 оэин

Нет

Нет

Нет

Е, 0,0148

13,07

Нет!

15,23

О, 0195

Есть

Составитель Т.Арест

Редактор Т.Парфенова Техред JI.Сердюкова Корректор Л.Пилипенко

Заказ 6339/10

Тираж 970 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, -35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,4

13,69

13,25

12,54

0,0289 0,0153

0,0137

3,3794

3,2170

3,20009

3,2213

3,7917