Н. М. Королев, B. Г. Дьяков, Д. В. Внтман, Ю. Н. Готальский, В. В. Снисарь, В. С. Дуров, В. Г. Дмитриев, Л. М. Бронштейн, Г. И. Тараненко, Б. А. Карданов, B. С. Римкевич, И. Н. Мелькумов, И. В. Грибков н Л. Н= Караванов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский н проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к сварке металлов, а именно к сварке разнородных сталей в конструкциях, длительно роаботакиннх при температуре 450-550 С, а также к сварке без подогрева и термообработки при изготовлении и ремонте 5 иэделий нэ эакалнваемых сталей (преимущественно деталей нефтеоборудования из стали 15X5N) и может быть использовано в качестве сварочной проволоки или электродного стержня плавящегося 1в электрода.

Для сварки разнородных сталей в конструкциях, длительно работающих в условиях высоких температур, целесообразно применять такие сварочные материалы, которые обеспечивают в металле шва аустенитную сталь с высоким содержанием никеля (вплоть до сплава на никелевой основе}. Конкретно требуемое содержание этого элемента зависит от температуры эксплуатации сварного соединения.

Для сварных конструкций, работающих о прн температуре 450-550 С, оно должно быть не меньше 31Ъ. B связи с этим используемые сварочные проволоки, если исходить иэ оптимального разбавления основным металлом, должны обеспечивать наплавленный металл, содержащий никеля не менее 40%.

Известен состав сварочной проволоки, содержащий следующие компоненты, вес.%:

Никель 38,5-41, 5

Хром 23,5-26,5

М олибден 6,5- 8

Марганец 1- 2

Углерод Не более 0,08

Кремний Не более 0,4

Сера Не более 0,01 5

Фосфор Не более 0,02

Железо - Остальное j)), Недостатком известного состава проволоки является то, что она обеспечивает получение металла шва, содержащего большое количество хрома. В связи с этим он обладает жаропрочностью, примерно в 4 раза превышающей жаропрочность перкитной стали, что приводит в условиях эксп6 30832 луатации к неравномерному деформировавЂ” нию и хрупкому разрушению конструкции.

С целью повышения качества и работоспособности сварных соединений, состав дополнительно содержит титан при следую- 5 щем соотношении компонентов, вес.%:

Никель 38- 50

Хром 45- 6

Молибден 7 вЂ” 8,5

Марганец 6,5- 8 10

Титан 0,6- 1

Железо Остальное.

Введение титана в указанном количестве препятствует образованию пор в металле шва, вызываемых азотом. Кроме д б того, металл шва s малом количестве легирован хромом. В связи с этим он обладает более низкой жаропрочностью.

Снижение различия в жаропрочных свойствах металла шва и основного металла 20 оказывает благоприятное влияние на óñ ловия деформирования разнородного сварного соединения в целом. Это приводит к увеличению времени до разрушения и изменению характера разрушения. kj

На основании предложенного состава было изготовлено четыре, варианта сваТаблица 1

Хром

Никель

Ти тан

Углерод

Кремний

Предлагаемый

600

Основной металл

То же

Вязкий

То же

Линии сплавления и основной металл ленных металлов и, следовательно появ45 ление концентратора напряжения; б) ослабления факторов, способствующих диффузии углерода из основного металла в металл шва, и тем самым уменьшения вероятности образования в зоне

50 сплавления структурной и механической неоднородности, -которая приводит к преждевременному разрушению сварного соединения, Ф ормула изобретения

Как видно из таблицы, длительная прочность образцов из ссединеннй, выполненных предлагаемой сварочной проволокой, значительно выше прочности, присущей образцам из соединений, выполненных материалами, используемыми в настоящее время.

Использование предлагаемого сварочного материала по сравнению с существующими повышает работоспособность сварного соединения при эксплуатации его в условиях высоких темпержур за счет:

a) сближения жаропрочности ясновного металла и металла msa, что исключает существенное различие деформации сплаврочной проволоки, состав которых (в вес, %) приведен в табл.1.

4, 57 5,03 6,00 5, 50

М олибден 8,43 6,96 6,93 7,88

Марганец 6,51 6,46 7,97 7,31

38 >20 43 ю05 46196 49 ю 47

0,59 0,62 0,98 0,76

0,06 0,07 0,07 0,02

0,39 0,38 0,36 0,29

С использованием изготовленных проволок сваривались стыки из стали

15Х5М. Из соединений изготовлялись с стандартные образцы, которые испытывались на длительную прочность. Усредненные полученные денные приведены в табл.2.

Состав сварочной проволоки, преимущественно для сварки разнородных сталей, а также дпя сварки беэ подогрева

Похожие патенты: