Состав сварочной проволоки

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (»)774872 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18. 01. 79 (21) 2714886/25-27 с присоединением заявки H (23) Приоритет—

Опубликовано 301 0,8 О. Бюллетень М 4 0 (51)М. Кл.

В 23 К 35/30

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (5З) УДК 621. 791. .042.2(088.8) Дата опубликовани я описания 303. 080 (72) Авторы изобретения

Г.С.Кузьмин, Л.Ф.Рылов и В.А.Исаченко (71) Заявитель

Пермский политехнический институт (5 4 ) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ

1

Изобретение относится к области сварки, а именно к составу сварочной проволоки, применяемой преимущественно для сварки никелевых сплавов со сталью. 5

Известен состав сварочной проволоки .(1), содержащий следующие компоненты, вес.Ъ

Хром 12-16

Молибден 10-16

Вольфрам 2-8

Титан 0,6-1,5

Алюминий О, 3-1,0

Никель Остальное. и проволоки ЭП356, состава: 15

Хром 17,0-20,0

Вольфрам 4,0-5,0

Молибден 10,0-16,0

Титан 2,2-2,3

Алюминий О, 9-1,5 20

Никель Остальное.

При применении этих проволок для сварки соединения ЭП202-ЭП56 прочность сварного соединения (7382 кг/м4 значительно ниже прочности 25 свариваемых металлов (100-104 кг/мм

7 для ЭП202 и 120-126 кг/мм для ЭП56) .

Кроме того, металл шва, выполненного проволокой ЭП-356, характеризуется невысокой ударной вязкостью: 3,5- 30

4,0 кгм/см, при требовании не менее

5 кгм/см и технологической прочностью (показатель) (10-11,5 мм/мин), что приводит к образованию горячих трещин при сварке.

По составу компонентов наиболее близка к данному составу проволока 2), содержащая, вес.Ъ:

Хром 14-16

Молибден 12-14

Вольфрам 2-4

Титан 1,3-1,6

Алюминий 0,6-0,9

Эта проволока характеризуется более высокой ударной вязкостью металла шва (5-6 кгм/см2) и технологической прочностью 16-17 мм/мин.Однако прочность сварного соединения недостаточна (85-88 кг/мм ., что не позволяет в полной мере использовать высокие механические свойства основного металла и приводит к необходимости завышения расчетной толщины стенок и веса сварной конструкции.

Целью изобретения является разработка состава сварочной проволоки на никелевой основе, который позволил бы повысить качество металла шва и сварного соединения сплава ЭП202 со

774872 при сварке соединений сплава ЭП202 со сталью ЭП56 установлено, что черезмерные концентрации этих элементов

2,1-2,5% титана и 1,7-2,0% алюминия в металле шва приводит к появлению грубых выделения g -фазы, усилению неоднородности микроструктуры и, как следствие, к резкому падению пластических свойств металла, а также некоторому снижению его прочности.

В то же время оказалось неоднозначным влияние этих элементов на технологическую прочность, оно имеет сложный характер. Для существенного повышения качества сварного соединения найдено оптимальное соотношение титана и алюминия в составе металла шва с учетом конкретной композиции сплава.

Для проведения контрольных опытов были изготовлены сварочные !Ipoволоки сплошного сечения диаметром

1,6 мм, состав которых приведен в табл.1. Одновременно испытывалась проволока ЭП642.

25

14,75

15,04

Хром

Вольфрам

Молибден

Титан

Алюминий

Никель

14, 34

15,77

2,91

3,50

3,67

2,44

"3 75

1,93

12)06

1,37

13, 30

12,09

2,15

2,20

1,71

1,41

1,52

0,79

Остальное

Остальное

3 мм при силе сварочного тока 180200 А, напряжении на дуге 26-27 В и скорости сварки 20 м/ч.

Результаты представлены в табл.2.

Т а б л и ц а 2

ЭП642 86-88 5,0-5,5 15-16

18-19

Состав 1 104-106 6,0-7,0

19-20

Состав 2 108-111 5,5-6,5

Состав 3 111-112 5,0-5,5 18-19 сталью ЭП56, а именно ударную вязкость, предел прочности сварного соединения и стойкость против образования горячих трещин при сварке. (технологическую прочность).

Цель достигается тем, что состав содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%:

Хром 14,0-16,0

Вольфрам 2,0-4,0

Молибден 12,0-14,0

Титан 1,9-2,2

Алюминий 1,4-1,7

Никель Остальное

Титан и алюминий способствуют упрочнению металла сварного шва на никелевой основе, это объясняется выделением в процессе термической обработки сварной конструкции -фазы, имеющей химический состав

Ni3 (Ti,A1).

С увеличением содержания титана и алюминия в шве возрастает количество дисперсных выделений -Фазы, увеличивается прочность металла.

Однако металлографическими и механическими испытаниями, проведенными

Опробование производилось путем автоматической газоэлектрической сварки в среде гелия образцов из сплава ЭП202 и стали ЭП56 толщиной

Остальное Остальное

774872

Формула изобретения

Составитель Н.Козловская

Редактор Т.Морозова Техред E.Гаврилешко Корректор D.Макаренко

Заказ 7616/19 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4

Как видно из таблицы 2 использование данного состава сварочной проволоки обеспечивает высокую технологическую и конструкционную прочность соединений сплава ЭП202 со сталью

ЭП56. При этом, по сравнению со сварочной проволокой ЭП642, предел прочности сварного соединения возрастает на 21-26% при сохранении ударной вязкости на уровне 5-6 кгм/см .

Увеличение показателя технологической прочности на 20-25% позволяет избежать образования горячих трещин при сварке.

При содержании титана в проволоке менее 1,9% и алюминия менее 1,4% существенно снижается предел прочности сварного соединения и не достигается высокая технологическая прочность. В то же время при увеличении концентрации этих элементов соответственно выше 2,2% и 1,7Ъ снижается пластичность металпа шва и падает технологическая прочность.

Таким образом, предложенная сварочная проволока позволяет повысить качество гаэоэлектрической сварки соединений ЭП202 ЭП56 и эксплуатационную надежность соответственных сварных конструкций.

5 Состав сварочной проволоки преимущественно для сварки никелевых сплавов со сталью, содержащий никель, хром, вольфрам, молибден., титан и алюминий, отличающийся тем, что, с целью повышения качества металла шва, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%:

Хром 14-16

Вольфрам 2-4

Молибден 12-14

Титан 1,9-2,2

Алюминий 1,4-1,7

Никель Остальное, Источники информации щ принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 245236, кл.В 23 К 35/30,18.07.67.

2. Авторское свидетельство СССР

le 207701, кл. B 23 К 35/30, 18.07.66 (прототип).