Состав шихты порошковой проволоки

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

< >975291 (61) Дополнительное к авт.свид-ву— (22) Заявлено 13.05.81 (21) 3288179/25-27 (51) М Кл з с присоединением заявки №вЂ”

В 23 К 35/36

Гееулерстееевк кемитет (23) Приоритет—

СССР

Опубликовано 23.11.82. Бюллетень № 43

Дата опубликования описания 28.11.82 (53) УДК 621.791..04 (088.8) пе делен изееретеиий и еткрмтийА. Г. Александров, П. П. Лазебнов, Ю. Н. авонов и Б. М. Ценципер

Запорожский машиностроительный институт им..-"В...Я: Чубаря (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СОСТАВ ШИХТЫ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к порошковым проволокам для механизированной электродуговой сварки хромоникелевых аустенитных сталей типа Х18Н10Т.

Известна самозащитная порошковая проволока (1) для сварки хромоникелевых сталей, имеющая следующий состав шихты, вес. %:

Плавиковый шпат 5 — 20

Рутил 1,5 — 17

Ферромарганец 0,5 — 2,5

Ферротитан 0,5 — 2,5

Никельхромовая лигатура 50 — 75

Валастонит 2 — 17

Криолит 0,5 — 6,0.

Эта порошковая проволока обеспечивает хо- is рошее качество наплавленного металла и достаточную коррозионную стойкость в окислительных средах. Однако в щелочных хлорсодержащих средах наплавленный металл подвержен избирательной коррозии.

Известна также шихта порошковой проволоки (2), содержащая следующие. компоненты, ве с. %:

Рутил 6,5 — 10

Марганец 4,5 — 7,0

Никель 19,5 — 24,0

Гематит 0,5 в 1,5

Хром 51,0 — 56,0

Феррониобий 2,8 — 4,2

Мрамор 2,5 — 4,0

Плавиковый шпат 2,2 — 3,8.

Проволока с такой шихтой обеспечивает высокую коррозионную стойкость металла шва в окислительных средах. Однако в щелочных средах при температурах процесса

140 — 170 С и давлении 0,15 — 1,5 МПа с добавлением хлорсодержащих компонентов сварные швы, выполненные порошковой проволокой, подвержены избирательной коррозии.

Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости наплавленного металла в щелочных и хлорсодержащих средах при высоких температурах процесса.

Для достижения поставленной цели в состав шихты, содержащий хром, никель, феррониобий, марганец; мрамор, плавиковый шлат, дополнительно введены ферромолибден губчатый, иттрий и алюминий, при этом содержание указанных ингредиентов взято в следующих соотношениях, вес. %:

975291

Составы, Компоненты

А2

Аз

29

Хром

Никель

Марганец

Феррониобий

20

14

Ферромолибден губчатый

Иттрий

Алюминий

Мрамор

Хром 27 — 30

Никель 16 — 20

Марганец 10 — 14

Феррониобий 2 — 5

Ферромолибден губчатый 6 — 10

Иттрий 7 — 10

Алюминий 6 — 8

Мрамор 6 — 8

Плавиковый шлат 3 — 5

В качестве оболочки порошковой проволоки применена холоднокатанная лента из стали 08 кп.

В состав шихты введены газообразующие, шлакообразующие, легирующие, раскислители и модифицирующие компоненты.

Газообразующие (мрамор 6 — У/о) создают защитную газовую среду в зоне плавления, оттесняя азот и водород атмосферы.

Шлакообразующие (мрамор, плавиковый шлат 3 — 5%) применяются для создания сварочного шлака, способствующего протеканию металлургических процессов и формированию сварного шва. В качестве раскислителей использованы марганец 10—

14%, алюминий 6 — 8%, и иттрий 7 — 10 /р.

Для раскисления металла шва в шихту введен алюминий. Связывая азот в термически стойкие нитриды, алюминий снижает парциальное давление газа в сварочной ванне, и, кроме того, наличие 0,5% алюминия в металле (такое содержание обеспечивает 6—

8% алюминия в шихте) способствует повышению коррозионной стойкости хромоникелевого металла в щелочных средах.

Легирующие компоненты: хром 27 — 30% (в направленном металле 18 — 20%), никель

16 — 20О/р (в металле 9 — 11%), феррониобий

2 — 5% .(в металле до 0,65%), ферромолибден губчатый 6 — 10О/q (в металле до 2%) введены в состав шихты порошковой провоПлавиковый шпат 4 локи для придания наплавленному металлу высокой коррозионной стойкости в щелочных хлорсодержащих средах.

В шихте использован ферромолибден губчатый (ТУ 48-01.05-25-80), имеющий молибден до 65% и окислы Si 02, FeO, СаО, MgO, составляющие в сумме 24 — 26%. Окислы оказывают благоприятное влияние на протекание металлургических реакций при сварке. Основное назначение молибдена в хромо10 никелевых свариых швах заключается в уменьшении, склонности к трещинообразованию, наряду с этим молибден (до 2О/,) способствует повышению коррозионной стойкости хромоникельмолибденового наплавленного металла в хлорсодержащих средах. В щелочных средах молибден снижает стойкость сварных швов против избирательной коррозии. Для снижения отрицательного влияния молибдена в состав шихты введен- иттрий (7 — 10 /0) . Иттрий значительно повышает коррозионную стойкость в щелочных,и хлорсодержащих средах и способствует раскислению металла, кроме того, измельчает структуру, увеличивает переход легирующих элементов, снижает содержание неметаллических включений и газов в металле сварного шва.

Введение феррониобия (2 — 4%) способствует связыванию углерода в карбиды ниобия, что сказывается положительно на коррозионной стойкости хромоникелевого наплавленного металла.

Были изготовлены порошковые проволоки А, А и А: ф 3,2 мм, размеры ленты

15 Х 00,,4 4 мммм, коэффициент заполнения 0,35—

0,38.

Составы шихты порошковых проволок приведены в таблице.

975291

Формула изобретения

Составитель В. Яценко

Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор В. П рок ненко

Заказ 8410/18 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Сварка и наплавка выполнялась на постоянном токе обратной полярности при следующих режимах: 5 = 250 — 370 А; Uä

= 27 — 29В; Усв = 16 м/ч; Чп.з.= 53 м/ч.

Химический состав наплавленного металла, %:

С 0,06 — 0,7; Si 0,4 — 0,5; Мп 0,8 — 1,2;

Мо 0,9 — 1,8; Сг 18 — 20; Ni 9 — 1!;

Nb 0,4 — 0,7; у 0,03 — 0,06; S и Р 0,025, Fe — остальное.

Наплавленный металл при сварке новой проволокой имеет аустенитную структуру с небольшим содержанием Ь-феррита (до 4%) .

Дуга горит устойчиво, разбрызгивание металла невелико, формирование шва хорошее. В наплавленном металле отсутствуют дефекты, уменьшилось количество неметаллических включений в сравнении с наплавкой известной проволоки.

Проведенные коррозионные испытания показали, что металл, наплавленный порошковыми проволоками с покрытием А,— А, имеет высокую коррозионвую стойкость в щелочных и хлорсодержащих средах.

Применение предлагаемой проволоки позволяет в 2 раза увеличить срок службы оборудования, эксплуатирующегося в щелочных хлорсодержащих средах, и получить значительный экономический эффект.

Состав шихты порошковой проволоки для сварки высоколегированных коррозионностойких сталей, содержащий хром, никель, феррониобий, марганец, мрамор, плавиковый шпат, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости наплавленного металла в щелочных и хлорсодержащих средах, состав дополнительно содержит ферромолибден губчатый, иттрий и алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Хром 27 — 30

Никель 16 — 20

Марганец 10 — 14

Феррониобий 2 — 5

Ферромолибден губчатый 6 — 10

Иттрий 7 — 10

Алюминий 6 — 8

Мрамор 6 — 8

Плавиковый шпат 3 — 5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 539728, кл. В 23 К 35/368, 15.10.75.

2. Авторское свидетельство СССР № 527278, кл. В 23 К 35/368, 02.04.75 (прототип).