Проволока для наплавки


 


Владельцы патента RU 2403137:

ООО "Композит" (RU)

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для наплавки изделий различного назначения, в том числе инструмента горячего деформирования, например бойков радиально-ковочных машин, роликов МНЛЗ. Предложена проволока для наплавки стальная, высокохромистая, содержащая в качестве основных легирующих элементов, мас.%: углерод 0,10-0,42; кремний 0,8-1,2; марганец 1,4-1,8; хром 15-17; молибден 0,8-1,2; ванадий 0,3-0,5; бор 0,006. Проволока имеет оптимальное сочетание твердости и жаропрочности. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение может использоваться для наплавки изделий различного назначения, например для наплавки прокатных валков, гидроплунжеров, роликов машин непрерывной разливки стали и др.

Для этих целей применяются высокохромистые проволоки типа Нп-20X14 по ГОСТ 10543-82 и др.

Наиболее близкой изобретению является проволока Нп-40Х16РТ по патенту 2293640, B23K/30, бюл. №5 от 20.02.2007. При ее использовании получается слой наплавки с твердостью HRC≥55, при высоком содержании хрома (≥13%) обеспечивающий высокую износостойкость наплавленных плунжеров. Однако при наплавке инструмента горячего деформирования из сталей типа 5ХНМ, требующего высокотемпературного нагрева перед наплавкой и после нее, твердость наплавки Нп-40Х16РТ снижается (поз.3 на чертеже). Это вызывает уменьшение стойкости наплавленного инструмента и эффективности наплавки в целом.

Задачей настоящего изобретения является разработка высокохромистой наплавочной проволоки, сохраняющей твердость при высокотемпературном нагреве.

Поставленная задача решена при следующем содержании основных легирующих элементов, %: углерод - 0,38-0,42; кремний - 0,8-1,2; марганец - 1,4-1,8; хром - 15-17; молибден - 0,8-1,2; ванадий - 0,3-0,5; бор - 0,006 (по расчету). Содержание остаточных элементов по ГОСТ 2246-70 допускается Ni до 0,6%, Nb, W, N, Cu, Al - до 0,2% каждого. Марка новой проволоки Нп-40Х16МГСФР.

Содержание хрома обеспечивает высокую коррозионно- и жаростойкость. В сочетании с марганцем он дает хорошую закаливающуюся способность, обеспечивающую закалку в условиях термического цикла наплавки. Кремний и особенно молибден способствует повышению жаропрочности, замедляют снижение твердости с ростом температуры отпуска. Ванадий и бор связывают углерод в карбиды, одновременно увеличивая этим износостойкость при трении и сопротивляемость образованию трещин при сварке. Последнее дает большое преимущество, т.к. большинство проволок, обеспечивающих высокую твердость, склонны к образованию трещин, требуют высоких температур подогрева, что ухудшает условия работы наплавщиков.

Исследования показали (см. чертеж), что при равной твердости после наплавки, новая проволока (поз.1) сохраняет более высокую твердость при высоких температурах отпуска, по сравнению с базовой проволокой Нп-40X16PT (поз.3).

Испытания новой проволоки проводились на бойках радиально-ковочной машины. Базой сравнения служила наплавка бойков электродами ОЗШ-6, применяемых, согласно кн. «Сварочные материалы для дуговой сварки: Справочное пособие: В 2-х томах. Т.2: Сварочные проволоки и электроды / Н.Н.Потапов, Д.Н.Баранов, О.С.Каковкин и др.; Под общей ред. Н.Н.Потапова. - М.: Машиностроение, 1993. - 768 с. См. стр.570». Сравнительная эксплуатация показала, что бойки с наплавкой проволокой Нп-40Х16МГСФР до замены отковывают осей в ~2 раза больше, чем с базовой наплавкой электродами ОЗШ-6.

Чем массивнее инструмент, подлежащий наплавке, тем больше склонность к образованию трещин в наплавленном слое. Поэтому для наплавки массивного инструмента (прокатных валков) предусмотрено снижение содержания углерода в проволоке до 0,28-0,32%, марка проволоки Нп-30Х16МГСФР.

Требования к инструменту, работающему в температурно-деформационных условиях, неодинаковы. Так, ролики машин непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) необходимо наплавлять с твердостью в диапазоне HRC50-40. Чтобы выдержать это требование, содержание углерода в проволоке уменьшено до 0,18-0,22%, марка проволоки Нп-20Х16МГСФР, поз.2 на чертеже.

Инструмент, подверженный в большей степени температурному, чем механическому воздействию, не нуждается в высокой твердости. Более того, она может вызывать ускоренное развитие трещин термической усталости (трещин разгара). Это относится к роликам МНЛЗ, работающим под кристаллизатором, инструменту для машин литья под давлением, оправкам пильгерстана и т.п. В этих случаях содержание углерода в проволоке уменьшается до 0,14-0,18% (марка Нп-16Х16МГСФР) и до 0,10-0,14% (марка Нп-12Х16МГСФР, поз.4 на чертеже). Применение последней марки на роликах МНЛЗ, находящихся под кристаллизатором, показало, что они не только не уступили импортным роликам, но и увеличили стойкость на 14%.

Важной особенностью проволок для наплавки по настоящему изобретению является то, что ими можно наплавлять не только под флюсом, но и в защитных (аргон, углекислый газ, их смеси и др.) газах. Качественное формирование наплавленного слоя без пор обеспечивается наличием в проволоке марганца, кремния, бора.

1. Проволока для наплавки стальная, высокохромистая, содержащая в качестве основных легирующих элементов углерод, хром, молибден, марганец, кремний, ванадий и бор, отличающаяся тем, что она содержит упомянутые элементы в следующем соотношении мас.%: углерод 0,10-0,42; кремний 0,8-1,2; марганец 1,4-1,8; хром 15-17; молибден 0,8-1,2; ванадий 0,3-0,5; бор 0,006.

2. Проволока по п.1, отличающаяся тем, что содержание углерода 0,10-0,14%.

3. Проволока по п.1, отличающаяся тем, что содержание углерода 0,14-0,18%.

4. Проволока по п.1, отличающаяся тем, что содержание углерода 0,18-0,22%.

5. Проволока по п.1, отличающаяся тем, что содержание углерода 0,28-0,32%.

6. Проволока по п.1, отличающаяся тем, что содержание углерода 0,38-0,42%.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области металлургии и сварки, в частности к составу легированных сталей, которые применяются при изготовлении сварочной проволоки для электросварки броневых сталей.

Изобретение относится к металлургии сложнолегированных сварочных материалов и может быть использовано для сварки деталей из сталей перлитного класса между собой или для приварки к деталям из стали аустенитного класса.
Изобретение относится к области машиностроения и может найти применение при изготовлении деталей горячего тракта газотурбинных двигателей, таких как направляющие аппараты компрессоров и сопловые аппараты турбин из деформированных и литых жаропрочных никелевых сплавов.

Изобретение относится к области производства сварочных материалов, используемых при изготовлении нефтеперерабатывающего оборудования, в частности для выполнения низкоуглеродистого барьерного подслоя на внутреннюю поверхность корпусов реакторов гидрокрекинга перед выполнением антикоррозионной наплавки для повышения стойкости против отслаивания.

Изобретение относится к области производства сварочных материалов, используемых в ядерной энергетике, в частности, для выполнения малоактивируемой антикоррозионной наплавки внутренней поверхности корпусов реакторов из теплоустойчивых радиационностойких малоактивируемых сталей.
Изобретение относится к составам материалов, используемым для упрочняющей наплавки роликов машин непрерывного литья заготовок открытой или закрытой дугой. .
Изобретение относится к технологическим процессам, а именно к пайке различных материалов электронной техники и, прежде всего, элементов электровакуумных изделий СВЧ.
Изобретение относится к сварочным материалам, предназначенным для электродуговой наплавки слоя стали, преимущественно при восстановлении изношенных поверхностей, деталей железнодорожного подвижного состава.

Изобретение относится к области производства сварочных материалов для сварки высоколегированных жаропрочных и жаростойких сплавов на железохромоникелевой основе и может быть использовано при создании ответственных конструкций в металлургии, энергомашиностроении, химической и нефтеперерабатывающей отраслях промышленности, например, для изготовления реакционных змеевиков высокотемпературных установок пиролиза, подвергающихся значительным статическим нагрузкам, работающих при температурах 900-1100°С, в условиях науглероживания, коррозии и износа труб.
Изобретение относится к сплавам на основе никеля, предназначенным для применения в авиационной, энергетической отраслях промышленности в качестве присадочного материала в сварных конструкциях в виде «лапши» или в виде сварочной проволоки.

Изобретение относится к области производства сварочных материалов, используемых в атомной энергетике, в частности, для сварки корпусов парогенераторов

Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству сварочных материалов, используемых в атомной энергетике для полуавтоматической сварки в смеси защитных газов металлоконструкций из хладостойкой низколегированной стали для транспортно-упаковочных комплектов металлобетонных контейнеров (ТУК МБК), предназначенных для многоразовой транспортировки и длительного хранения отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) атомных энергетических установок, а также может использоваться в различных отраслях машиностроения для изготовления сварных конструкций и изделий, эксплуатирующихся при температурах до минус 60°С

Изобретение относится к области металлургии, а именно к сварочной проволоке, используемой для сварки криогенных сталей

Изобретение относится к области металлургии и сварки, а именно к сварочным проволокам, используемым для механизированной сварки в среде защитных газов конструкций из немагнитной высокопрочной аустенитной азотистой стали, применяемой в различных отраслях промышленности, в частности судостроении и нефтехимической промышленности
Изобретение относится к сварке и может быть использовано для выполнения разнородных сварных соединений корпусных конструкций атомного и энергетического машиностроения из низколегированных сталей и заварки выборок при исправлении дефектов
Изобретение относится к сварке и касается состава сварочной проволоки для сварки и наплавки изделий, работающих при больших знакопеременных нагрузках и повышенных температурах, и может быть использовано для наплавки первого слоя кромок углеродистых и низколегированных сталей при выполнении разнородных сварных соединений со сталями аустенитного класса, преимущественно при изготовлении сварных конструкций атомного и энергетического машиностроения
Изобретение относится к сварке и касается состава сварочной проволоки для сварки и наплавки изделий, работающих при больших знакопеременных нагрузках и повышенных температурах, и может быть использовано для наплавки первого слоя кромок углеродистых и низколегированных сталей при выполнении разнородных сварных соединений со сталями аустенитного класса, преимущественно, при изготовлении сварных конструкций атомного и энергетического машиностроения

Изобретение относится к области металлургии, в частности к производству сварочных материалов, и может быть использовано для автоматической сварки теплоустойчивых сталей перлитного класса при изготовление изделий в энергетическом машиностроении

Изобретение относится к области металлургии, в частности, к сплавам для сварочных проволок и может быть использовано при изготовлении и ремонте изделий, а также для наплавки уплотнительных поверхностей изделий из медно-никелевых сплавов с содержанием никеля 29-42%, эксплуатирующихся в морской воде
Наверх