Состав электродной проволоки для сварки стали

 

g «., >i ..-з -. Л

akmtik,-,,ь-".Ф" чЕски бкб1тмтеке. МБА

Союз Севеики»

Социалистически»

Республик

o И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ р»770703

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (51)М. Кл з

B 23 К 35/30 (22) Заявлено 26. 09. 78 (21) 2667205/25-27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 1Ы080. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 17.1080 (53) УДК 621. 791. .042.2(088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Кирьяков, В. И. Кабацкий, В. В. Подгаецкий и Н. Б. Фишбейн

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона AH Украинской ССР (71) Заявитель (5>>) СОСТАВ ЭЛЕКТРОДНОЙ ПРОВОЛОКИ ДЛЯ СВАРКИ

СТАЛИ.Изобретение относится к области сварочных материалов, а более конкретно — к электродной проволоке для сварки среднелегированных закаливаю- 5 щихся сталей, прошедших термическую обработку.

Известна хромомарганцевая аустенитная проволока для сварки конструк- 1О ций из среднелегированных сталей,прошедших термическую обработку,содержащая:> вес.%:

Углерод не более 0,1

Марганец 28,0-3 3,0

Хром 9,0-11,5 15

Кремний не более 0,65

Железо Остальное (1).

Многослойные швы, выполненные такой проволокой, по стойкости против образования отрывов не уступают хромФникелевым швам. Однако llpH caepKe жестких конструкций указанная проволока не всегда обеспечивает требуемой с1тойкасти швов лратин образования отрывав. известна также крамомарганцевомалибденавая ауатенитиак проналака для аварки сталей аткрнтой дугой следующего аоставаф неа %3 ЗО

Углерод 0,02-0,3

Кремний 0,2-1,0

Марганец 0,5-15,0

Никель 0-20,0

Хром 15,0-30,0

Титан 0,5-2,0 иберий 0,08-0,16

Железо Остальное.

Проволока может содержать моли5ден 2,7 вес.Ъ 2

Однако, как показывает опыт применения проволоки такого состава при автоматической сварке под флюсом жестких соединений из сталей повышенной прочности типа 30ХГСНА, в сварных швах наблюдаются холодные, трещиныотрывы. Испытания показали также,что по стойкости против образования отрывов сварные швы, выполненные данной проволокой, не превышают стойкости шпон, выполненных серийной аустенитной проволокой типа Св08Х 21Н10Г6, Целью предлагаемого изобретения явлдетеи повышение стойкости аустенитных шнав против образования холоднцх трещин по ванне сплавления(отрывов)при дуговой сварке термически обработанных сталей повышенной прочности и твердости, 770703

Поставленная цель достигается тем, что сварочная проволока содержит компоненты в следующем соотношении, вес,%:

Углерод 0,02-0,12

Марганец 20,5-25,0

Кремний 0,2-1,4

Никель 1,6-4,.2

Молибден 2,0-4,5

Железо Остальное.

Предложенная электродная проволока позволяет полу- ить на легированных термически обработанных сталях аустенитные швы повышенной прочности, стойкие против образования холодных трещин — отрывов. При этом стойкость таких швов против образования .горя чих трещин удовлетворяет требованиям технических условий и не уступает по этому показателю серийным аустенитным швам.

Указанные преимущества предлагаемой проволоки обеспечиваются за счет более высокого легирования марганцем в оптимальных пределах, исключения из ее состава хрома(сильного карбидообразующего элемента)и выбора со держания никеля и молибдена в строго определенном соотношении., Введение в состав предлагаемой проволоки никеля и молибдена в оптимальных количествах и исключение такого сильного карбидообразующего элемента, как хром, позволяет значитель. но уменьшить величину и характер об, разования карбидной прослойки по зоне сплавления и снизить в ней структурную и химическую неоднородность, что способствует повышению вязкости

20,6 65,4 35,6 37,6 16,8 13,9 7,5

36,5 68,9 44,5 46,0 18,6 15,8 8,5

Предлагаемая проволока с содержанием элементов на нижнем пределе 0,02%С;0,23% Si.

20,6%Ип; 1,64% Ni;

2,04%Мо; 0,011% S;

0,014%Р; Fe-Остальное

Предлагаемая проволока с содержанием элементов на верхнем пределе 0,1%С 1,38% Si;

24,96%Mn; 4, 18% N i;

4,47%Mo; 0,016% S;

0,026%Р; Fe-Остальное зоны справления швов: против образования холодных трещин — отрывов. Установлено, что наибольшая стойкость швов против образования холодных трещин — отрывов достигается при соотношениях в проволоке весовых процентов никеля и молибдена в пределах И)Мо= 0,4 ..2,1 и при содержании

2015 .. 25,0 Мп.

Уменьшение концентрации марганца в проволоке ниже 20,5% приводит к образованию в металле шва хрупких Фаз, действие которых подобно мартенситной составляющей в железоуглеродистых сплавах. При этом заметно увеличивается неоднородность зоны сплавления,.

15 а ее пластичность(ударная вязкость) и стойкость швов против образования трещин — отрывов снижаются. Повышение в предлагаемой проволоке концент рации марганца более 25% приводит к

20 значительному снижению стойкости швов против образования горячих трещин.

При автоматической сварке под высокоосновйым керамическим Флюсом термически(обработанной стали типа

ЗОХГСНА проволока указанного состава обеспечивает высокую стойкость аустенитных швов против образования холодных трещин-отрывов и хорошее сочетание механических характеристик.Например, в таблице приведены результаты по автоматической сварке стали типа ЗОХГСНА опытной проволокой предлагаемого состава с содержанием элеЗ5 ментов на среднем и граничных значениях.

770703

Продолжение таблицы

Предлагаемая проволока с содержанием элементов на среднем уровне

0,07%C;22,6%Мп;

0,88% Si; 3,6% Ni;

?,95%Ìî; 0,08%5;

0,016%P; Fe-Остальное.

22,4 67,3 37,2 41,5 17,7 14,4 9,0

П р и м е ч а н и е : 1. Автоматическая сварка стыков с V-образной разделкой кромок толщиной d

30 мм выполнялась в четыре прохода . на автомате АДС-1000-4 переменным током проволокой 5 мм на режиме:1с

-550-700А; Ч = 30-35В; Ve =1518 и/ч.

2. Образцы для механических испытаний вырезались из средних слоев многослойного шва.

Составитель Л. Абросимова

РедакторВ. ЗубиетоваТехред T.Маточка, Корректор Н. СтеН

Заказ 7346/13 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП"Патент", r. Ужгород, ул. Проектная,4

Как видно из таблицы проволока предлагаемого состава обеспечивает хорошее сочетание механических харак- З5 теристик и более высокую стойкость швов против образования трещин-отрывов.

Проволока предлагаемого состава прошла всесторонние лабораторные испытания и опытную йроверку при сварке жесткого образца из термически обработанной стали типа ЗОХГСНА. Испытания показали, что швы, выполненные проволокой предлагаемого состава под керамическим флюсом по стойкости про- 45 тив образования трещин удовлетворяют требованиям ТУ. Применение проволоки предлагаемого состава в производстве ответственных конструкций из термически обработанных сталей повышенной 5Q прочности позволит улучшитв качество сварки, повысить их эксплуатационную надежность и получить за счет этого определенный экономический эффект.

Формула изобретения

Состав электродной проволоки для сварки стали, преимущественно термически обработанной и повышенной прочности и твердости, содержащий углерод, кремний., марганец, никель, молибден, железо, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения стойкости швов против образования холодных трещин, состав содержит компонен. ты в следующем соотношении,вес.%:

Углерод 0,02-0,12

Марганец 20,5-25,0

Кремний 0,2-1,4

Никель 1,6-4,2

Молибден 2,0-4,5

Железо Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 164193, кл. В 23 К 35/30, 30.07 74.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 176478, кл. В 23 К 35/30, 20.04.64.