Состав электродного покрытия
Изобретение относится к сварке, в частности к состава электродных покрытий, предназначенных дпл сварки химаппаратуры из угаростойких высокохромистых сталей. Цель - улучшение сварочыо-технологических свойств электрода со стержнем из хромоникелевой стали аустенитно-ферритного класса, повышение стойкости наплавленного металла к локальной газовой коррозии за счет обеспечения возможности проведения его поверхностной аргонно-дуговой обработки на а/-твердый раствор и прочности шва. Газолшаковая система покрытия содержит следующие компоненты , мас,%: мрамор 26-32, двуокись титана 5-7,двуокись кремния 4-6, молибден 2-4; хром 21-31; алюминий 1-3j плавиковый шпат остальное. Двуокись титана, двуокись кремния и фaмop взяты в соотношении 1(О,7-1,0): : (4,3-5,0). Такая газошлаковая система обеспечивает возможность проведения сварки в различных: прострэн.- ственных положениях. Хром при отно- j шении содержания хрома в покрытии и никеля в стержне, равном 3,4 - 3,8, позволяет повысить стойкость сварных швов к локальной газовой коррозии. Введение апюммния и молйбдена в состав покрытия позволяет по- . высить прочностные показатели сварных швов. 1 табл. 4 СО
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1438941
А1 () с(В 23 К 35/365
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4276421/25-27 (22) 06. 07.87 (46) 23. 11 .88. Бюл. Ф 43 . (72} А.А. Коляда, Э.M.Ëîãèíoàà, П.И.Давидчук и Л.И.Елпатова (53) 621.791.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
1349940, кл. В 23 К 35/365, 17.01.86.
Авторское свидетельство СССР
Р 1324807, кл. В 23 К 35/365, 06. 12.85. (54) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОГО ПОКРЫТИЯ (57) Изобретение относится к сварке, в частности к составам электродных покрытий, предназначенных дюн; сварки химаппаратуры из >,аростой-"их высокохромистых сталей. Цель — улучшение сварочно-технологических свойств электрода со стержнем из хромоникелевой стали аустенитно-ферритного класса, повышение стойкости наплавленного металла к локальной газовой коррозии за счет обеспечения возможности проведения его поверхностной аргонно-дуговой об-работки на л -твердый раствор и прочности шва. Газошлаковая система покрытия содержит следующие компоненты, мас.7: мрамор 26-32, двуокись титана 5-7,двуокись кремния 4-6,молибден 2-4;хром 21-31; алюминий 1-3:плавиковый шпат остальное. Двуокись титана, двуокись кремния и мрамор взяты в соотношении ",:(0,7-1,0) (4,3-5,0). ::àêàÿ газошлаковая система обеспечивает возможность проведения сварки в различных пространственных полох<ениях. Хром при отношении содержания хрома в покрытии и никеля в стержне, равном 3,4
3,8, позволяет повысить стойкость сварных швов к локальной газовой коррозии. Введение а.- юминия и молибдена в состав покрытия позволяет повысить прочностные показатели сварных швов. 1 табл.
1438941
Изобретение относнтся к сварке, а именно к составам покрытий электродов, предназначенных для сварки химаппаратуры из жаростойких высо5 кохромистых сталей.
Цель изобретения — улучшение сварочно-технологических свойств электрода со стержнем из хромоникелевой стали аустенитно-ферритного класса, повьппение стойкости наплавленного металла к локальной газовой коррозии за счет обеспечения возможности проведения его поверхностно аргонно-дуговой обработки на с -твердый 15 раствор и прочности шва.
Для улучшения сварочно-технологических свойств электродов состав по-, крытия содержит, мас. : мрамор 26 32, двуокись титана 5-7; двуокись 20 кремния 4-6 и плавиковый шпат.
Причем компоненты двоукиси титана, двуокиси кремния и мрамора взяты в соотношении 1:(0,7-1,0):(4,4-5,0).
Такая газошлаковая система покрытия обеспечивает возможность проведения сварки в различных пространственных положениях.
Хром, содержащийся в покрытии, позволяет достичь у наплавленного ме- 30 талла требуемой общей окалиностойкости и обеспечить его стойкость к локальной газовой коррозии.
Молибден вводится в состав покрытия для повьппения прочностных харак- .3 теристик сварных швов при температурах эксплуатации, а именно при
1050 С и выше. Алюминий вводится в качестве раскислителя.
Для количественной оценки влияния 40 компонентов покрытия и их соотпошений между собой проведены испытания электродов. Указанные электродные покрытия наносят на стержни диаметром
3-4 мм из проволоки, выполненной из двухфазной аустенитно-ферритной хромоникелевой стали, в которой концентрация основных легирующих элементов находится в пределах марочного состава. Коэффициент веса покрытий у всех партий принимают равным 0,4, Подготовку шихты и опрессовку покрытий осуществляют по обычной тех= нологии, используя в качестве связующего электродное натриевое жидкое стекло; компонентами покрытия служат порошкообразные электродные материалы. Сварку образцов (трубы Ф 114х8 из сталей) производят на обычных режьмах в вертикальном и неповоротном положениях. Сварные соединения подвергают механическим (на растяжение шва при 1150 С) и коррозионным (для выявления стойкости швов к общей и локальной газовой коррозии в продуктах пиролиза при температурах выше
1050 С) испытаниям,а также оценке сварочно-технологических характеристик покрытия (по условной пятибалльной шкале) путем осмотра и измерений наплавленного металла. При этом для испытаний на газовую коррозию применяют изготовленные из наплавленного металла образцы, как в исходном после сварки состоянии, так и подвергнутые специальной обработ,,ке (поверхностному аргоно-дуговому оплавлению). Контроль микроструктуры у всех сварных швов (содержание в них остаточного аустенита) производят металлограф:;чески.
В таблице представлены составы по крытий и свойства сварного шва.
Введение в покрытие 2-4% молибдена способствует резкому повышению прочности швов при эксплуатационной (выше 1050 С) температуре, причем снижение его против 2% мало сказывается на увеличении прочностных показателей, а превышение против 4% практически не влияет на дальнейшее изменение рассматриваемого показателя качества, вызывает понижение у швов сопротивляемости общей газовой коррозни. В частности, сварные швы,завареннь е электродами, содержащими в покрытии 5 о молибдена, имеют предель" н ло температуру окалиностойкости до
1000 С против 1100-1200 С у швов, выполненных электродами с 2-4% этого элемента в покрытии.
Содержание в покрытии двуокиси титана и двуокиси кремния позволяет коренньп образом изменить сварочнотехнологические свойства электродов, чем обеспечивается возможность проведения сварки в вертикальном и неповоротном положениях. Однако отмеченный эффект наиболее выражено проявляется в случае введения этих компонентов и мрамора в указанных пределах. а также сбалансированного их содержания в покрытии. Так при кон-центрации двуокиси титана и двуоки- си кремния соответственно ниже 5 и 4 и выше 7 и б, а также мрамора против 25-32, покрытия не позволяют
143894 f достичь требуемого качества формирования швов. Аналогично сказывается и нарушение сбалансированного содержания этих элементов. Например, повышение и уменьшение соотношения их концентрации против соотношения 1 (0.7-1,0):(4,3-5,0) приводит к значительным натекам при снарке, дает грубую чешуйчатость наплавленого металла и т.д.
Введение н покрытие хрома, назначаемое из соотношения содержания никеля в проволоке, равного 3,4
3,8, приводит к повышению стойкости сварных швов к локальной газовой коррозии, особенно выраженному в случае проведения их аргонно-дуговой поверхностной обработки. Отмеченный эффект обусловлен тем, что как показывают резульчаты опытов, указанная термообработка оказывается эффективной лишь в том случае, если присутствующий в микроструктуре шва остаточный аустенит не является устойчивым и при по- 25 следующей обработке имеет место его трансформация в феррит. Прн этом такой эффект сопряжен с благоприятной ролью количественного соотношения концентраций хрома и никеля в наплав - 3p ленном металле, способствующем повышению устойчивости остаточного аустенита, фиксированию в переплавленных зонах структурь. пересыщенного (-твердого раствора и гарантированной стой- . кости швов к воздействию высоко,ем35 пературных агрессивных сред. Пп". наличии в составе стержня электро;,з
-6-8 никеля (что является типичным для аустенитно-ферритных хромоникеле40 вых сталей) уменьшение и повышение хрома в покрытии против 21-31 í-" позволяет достичь цели; аналогично отрицательно сказывается введение хрома в покрытие выше и ниже указанного отношения, вследствие чего сварные швы приобретают структуру с не поддающимся термообработке весьма устойчивым остаточным аустенитом.
Предлагаемое покрытие обеспечивает стойкость сварных швов к воздействию высокотемпературных газовых агрессивных сред, высокие сварочнотехнологические свойства электрода, что позволяет производить сварку в различных пространственных положениях, не требует при выполнении сварных соединений на жаростойких высокохромистых ферритных сталях применения предварительного и сопутствующего подогревов, чем значительно облегчается возможность проведения сварки v монтажных условиях.
Формула изобретения
Состав электродного покрытия, преимущественно для сварки жаростойких ферритных высокохромистых сталей, эксплуатируемых в контакте с агрессивными средами при температурах выше о
1050 С, содержащий мрамор, плавиковый шлат, двуокись титана, двуокись кремния, хром,, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения сварочно-технологических свойств электрода со стержнем из хромоникеленой стали аустенитно-ферритного класса, повышения стойкости наплавленного металла к локальной газовой коррозии за счет обеспечения возможности про-ведения его понерхностной аргонно-дуговой обработки а -твердый раствор и прочности шва, состав дополнительно содержит молибден и алюминий при следующем соотношении компонен1тон,мас. :
Двуокись титана 5-7
Двоукись кремния 4-6
Молибден 2-4
Хром 21-31
Алюминий 1-3
Мрамор 26-32
Плавиконый шпат Остальное причем двуокись титана, двуокись кремния и мрамор взяты в соотношении 1:(0,7-0,1):(4,3-5,0).
1438941
1 v
«ы е.
Оъ О сЪ еч Ф м
С Ч N Ф ссъ an an . In сч ф сч сч мъ
g 1е
Рg о о
СС1 !С U Ф
N «t ЕЧ N М М а моф
L 1,х с»ох о! .о оrrog оаооф ф х о о х о ф ес
I «. 1" ф ф aII е cf ж
1, Е» ф ф, "1 со х
& ф 1.
0I Цй ф де 1 и
1 ф
Д 1 1
an
caa cn
« а а
СГ\ M
«
Ъ оъ
« м ес
° Ф « чс ссЪ
«аа
О
Ф»
С Ъ
° Ю
« а «
О О О о
«
Ф ° х ох ахом j о м «т
« 1 с ъ м ф о
« а»а Ф ссЪ а м О с»Ъ л со
° « м сес сч
О 1
1 1 сч л м
Й с=с о
I1 1 а
О1 а
V I X
1 ф !
» х ф с- х л еч
N с Ъ ч о
N С"Ъ N
О,ЕЧМО
М СЪ N М м ес сч сч ф \СЪ»
° - М N аО с«с
С Ъ N СЧ М
1 1
1 ф
1 о ка ф
О сЪ ф O Ct CI
СЧ Е Ъ СЧ N о о!
1 t» о о
I х
К1 О
I.X о ф ф an м с
С Ъ С Ъ М С Ъ М С Ъ съ an an ссъ сч м с ъ
О О ссЪ О О О О л
О
Ф ф
« о ъо - о о л an ссъ л о
41 3
m х еч м ф с т съ о л, ф оъ о
aal 1» о ф
CJ И . Ф
I с с ! с»!
I
1 ! ! с
cD а
X Ю
Ф- Х Л !
ED«аЕ с
c»I I ! !
Е ! о
tE!
Е 1
-х— о х о«ох
Ф E К Х оооФ хаеld
1 сУ
I Х
Ql 1
X 1 Itd а е ——
Ф о m
Ф О с6
Е С Ф
U Хх 9
g а«
«ох
ывх
1 I Х дох х х
X !Е хо о х
cd n
dl 1 I
v а
1 Э
Х I ld
С
I ОО о. t(о
Е:4
1
Cd- !
1 о о а ом о-а
mom х
СУХ
Ф о.х
Е сУ
Х О1 Е
К Е U
СОУ хоэ
t (б у
Ф
О
)х о
U сс у
1 х к о
I X о
I О Х
I х ОЕ о ! ttd lg
1 о
E Х
О Х о х
v «
Е»
L
О1
d(Ql
О
С о
Э.v
1g о
tQ
ЕI
1
I
I
I
1 х i Ф х к о о а а
1 о ! о ОЕ
Е» а о
Itl
1, « о х о (Я ! И о э
itl
1 х 1 о о э xdd х о х х ахи
1Х о х х
Э !
Е сО
«а
1
1, 1
1 1
1 о х 1
CI сх х о
Ф 1 do
« о х о е х
СОХ
X о о и х
С.
cd
Ij ! ("
=«1
ll
1j и
X о
Р о
Е- х йй!
Ю х
О о х х
С.
О
Ф о
«Е
О и р о к о
1Х о
С.
Е. о а л х
ЕЭ
Э
М х э к с °
Ql Ч
X сЧ !
» с с
X о
A о
X х х
Ш
1Х
Ф
Е(V Е о
Е
ct! х
Э х
Ф
Е
О
Е
jl сс
Э у о
М
Q!
X л
I
E х х х ф
М
A о
k(Ю
Е»
Э сО сО
lO о х
Ql к
Ф
Э
Э х
D.
L о
»
Х
«
Ql
Ю!
О сЧ
C»I с»С
1:
l о х
Е О
v w
Ф O
cd о
Ф
Е
Э
Э
D !
»
D к
Ф
О х
Х х
v о
Е»
I X о й
Ос I!
I
1 ч
Ij ! ! (I 3
Я х
1 4 X
l я с о
1 I W Я Я
1 Э ОЕ Д Д
НжО -О«
I О Ф Х Id X хххххх о«оz
ОФУ - Э охахха
И Х QE 1- QE X
I 1 W Х
E- Qt ОЕ ояэйîz о о х э ао
l O «m X X X
t1 со
1 Х
I К Х м о э
X О(Ф I— о
Х О
Ф I l U X
Х 1Уъ Х Ф о lmxo.!
« оых
1 Д I
l I cl Ф хЕdl X Х Ф
IкЕо1-х
С о
I а
r x !
I 1
1 о с
1 Э 34 Я Э
1 Л Ф Ф ! \
I I 1 х ы
dE o о ооохх
ХМОК«
1438941 х х
Э
У х х
Э х
Э
X х х х о
D к
Г а
Ф
E"
О о
Э
«
dl х
Е о
cd
Х х о
Ql х
Е
Е»
О
Э
ОЕ
Ф
LC о х о
Р к
cd к к
cd
Ql
X о !
Я
« к
cd
Ео
О
1Х о х х х
3
E"
О
Э !
О
Э
ID о х
О
Ql
У х
Е о х
Е СУ о у
С Ф
0 с
m U о
К су
Ql Л х е о х о
О
X о= х
Д к 4 сО
Ю а
Э Z
tQ D
Ес с ) Ql Х о а!
05
П. Э сС X
С О о
Ф -&
D, Ë о
Э х Ф
m c.
cd y
Е о
« х Ф х
td E
Ф Я
O d ф Ф
ДБ е сс
О сО
1 о х о о
U D д U
»l
Ф
X о х
Э с» ! х
ttl cY х
td х
Г о
Э
2 сО X
Ос
Г4 с 4 о
Я с:Е х х о
td E о о
О О х л сО
О о в е
td х
X Э о
О»
