Состав сварочной проволоки

 

Изобретение относится к сварке и предназначается для автоматической сварки под флюсом деталей из теплоустойчивых хромомолибденовых сталей для тепловых и атомных электростанций. Цель - повышение жаропрочности металла шва. Цель достигается тем, что составсварочной проволоки взят при следукяцем соотношении компонентов,; С 0,13-0,18, Si 0,20-0,40, Мп,0,35- 0,60, Сг 0,80-1,10, Мо 0,30-0,45, V 0,15-0,30, Fe - остальное. Отношение V/C 0,83-2,3 и наличие 0,13- 0,18% С обеспечивают получение в металле шва оптимального соотношения структурных составляющих - перлита сорбита, бейнита и свободного феррита и, как следствие, повышение жаропрочности . Содержание 0,20-0,40% Si повьш1ает пластичность и ударную вйзкость металла шва. 2 табл. I (О

СОЮЭ СОВЕТСНИХ

СОЯИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ИСУСЕ "" = (13 „"

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ.(21) 4180515/25-27, (22) 16 ° 01. 87 (46) 23.07.88. Бюл. У 27 (71) Научно-производственное объединение по технологии машиностроения (72) И.Н. Русинова, Е.Г. Старченко, Л.Н. Немчанинова, Ю.А. Зубков, А,Е. Гринев, В.Я. Сдержиков и Н.И. Листопад (53) 621.791.042.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 409810,кл. В 23 К 35/30, 30.12.71.

Св.08Х ИФА, ГОСТ 2246-70. (54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ (57) Изобретение относится к сварке и предназначается для автоматической сварки под флюсом деталей из теплоус,.Я0„„1411112 А 1

504 В 23 К 35/30 С 22 С 38/24 тойчивых хромомолибдеюэвых сталей для тепловых и атомных электростанций.

Цель - повышение жаропрочности металла шва. Цель достигается тем, что состав сварочной проволоки взят при следующем соотношении компонентов,Ж:

С 0,13-0,18; Si 0,20-0,40, Ип 0,350,60, Сг 0,80-1,10, Мо 0,30-0,45, Ч 0,15-0,30, Fe — остальное. Отношение V/Ñ = 0,83-2,3 и наличие 0,130,18Х С обеспечивают получение в ме- талле шва оптимального соотношения структурных составляющих - перлита сорбита, бейнита и свободного феррита и, как следствие, повышение жиропрочности. Содержание 0,20-0,40X Sj. а повышает пластичность и ударнув вязкость металла шва. 2 табл.

1 4111 l 2

Изобретение относится к области сварки и предназначается для автоматической сварки под флюсом при изготовлении паропроводов и других эле5 ментов тепломеханического оборудования из теплоустойчивых хромомолибденованадиевых сталей для тепловых и атомных электростанций в. энергетическом машиностроении. Сварные элементы из указанных сталей, при изготовлении которых может применяться предлагаемая сварочная проволока, используIются также в химическом машиностроении. I5

Цель изобретения - повышение жаропрочности металла шва при автоматиIческой сварке под флюсом.

Оптимальное соотношение концентраций..ванадия и углерода, равное 0,83, 2 3, обеспечивает удовлетворительное

,соотношение структур металла шваперлита, сорбита, бейнита и свободно, го феррита.

При содержании углерода ниже О,IЭХ 25 не обеспечивается требуемое его количество в металле шва, что приводит к нарушению оптимального соотношения с ванадием и нарушению соотношения ,между структурами металла шва — пер- 30 литом, сорбитом, бейнитом.и свободным ферритом, т.е. не обеспечивается повышение жаропрочности.

Верхний предел содержания углерода в сварочной проволоке 0,18Х выбран

as условия его оптимального содержа,ния в металле шва, которое с учетом коэффициента перехода составляет

j0ýО8 " Оэ09Х

Уменьшение концентрации молибдена ,от .О, 70 до О,ЭОХ практически не вызы вает.изменения жаропрочности металла швов, но при 0,25Х молибдена наблюда- ется уменьшение значений этой характеристики в среднем íà 10-15X„ содержание остальных легирующих элементов

t в сварочной проволоке находится на уровне их среднего марочного состава.

Поэтому,О,ЭОХ молибдена принято в качестве нижней границы его содержаНия в сварочной проволоке, а верхняя граница (0,45Х) выбрана с учетом требуемого металлургами разбега в содержании молибдена в пределах марочного состава.

Уменьшение концентрации хрома в сварочной проволоке от I 2 до 0-,8Х

Ие приводит к заметному уменьшению жаропрочности металла швов, а при содержании хрома 0,75Х наблюдается снижение прочности при 545 и 565 С на

7-10Х, поэтому 0,8Х принято sa нижний предел содержания хрома, а верхний (I,IХ) обусловлен допустимым разбегом содержания этого элемента в пределах марки.

Увеличение содержания кремния до

0,20-0,40Х в предлагаемой сварочной проволоке по сравнению с 0,12-0,30Х в известной позволяет в большей мере подавить переход в металл шва крем-. ния из расплавленного .флюса, тем самым уменьшить содержание крупных включений сложных аиликатов, отрицательно влияющих .на пластические свойства и ударную вязкость металла шва.

Содержание кремния 0,40Х в предлагаемой сварочной проволоке является предельным, позволяют им получить его концентрацию в металле шва не более

0,50Х, ограничение оговорено норматинными документами.

В открытой дуговой печи на обычном шихтовом материале был выплавлен металл и изготовлены партии сварочных проволок предлагаемого состава с предельным и оптимальным содержанием легирующих элементов. Химический состав сварочных проволок предлагаемого состава представлен в табл. 1.

Этими проволоками была произведена автоматическая сварка под флюсом

ФЦ-16 пластин 50х200х300 из стали

15ХIМIФ.

Режимы сварки: ф проволоки 3 мм, сила тока 460-480 А, напряжение 3032 В, скорость сварки 25-28 м/ч, ток постоянный, полярность обратная. Механические свойства и жаропрочность металла швов, выполненных под флюсом

ФЦ"16 предлагаемой сварочной проволокой (после сварки металл отпущен при 7400С в течение 5 ч), представлены в табл. 2.

Таким образом, предлагаемая сварочная проволока обеспечивает благодаря оптимальному легированию повышение жаропрочности металла шва в среднем в полтора раза, при этом удовлетворяются требования к прочности сварных соединений иэ хромомолибденованадиевых сталей.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Состав сварочной проволоки для asтоматической сварки под флюсом, со-. держа ций углерод, кремний, марганец, 3 14 хром, молибден, ванадий, железо, о тличающийс я тем, что, сцелью повышения жаропрочности металла шва, его компоненты взяты в следующем соотнОшении, мас.X:

Углерод 0,13-0,18

Кремний 0,20-0,40

Содержание элементов, мас.Х

1 ) 1 1

Состав матери ала

Углерод Кремний Марганец Хром Молибден Ванадий ", Железо U/C

0,35 0,80 0,30 0,30 97,92 2,30

0,13 0,20

О, 15 0,30

Ое48 Оэ95 Ов38 Ов23 97е51 1в53

060 1,10 045 015 9712 083

О, I8 0,40

Таблица 2

Характеристика металла

Температура

Длительная проч» ° ность,МПа,за

Ю ч при .температуре, С

Механические свойства при растяжении

Образец испьп, С

Предел текучести, МПа

Относитель"

ОтносительВременное с.оУдарная

545 565 противление вязкость, ное ное сут Дж/см жение, Х удли-. нение, Ж разрыву, МПа

565 20 72

475 18 70

587 21 69

495 19 73

135

375

Металл

113 116 102

565 360

127

478

ll0 115 100

565 393

20 495

615 20 71

120

3 565 390 475 18 77

110

105 123

Составитель Т.Арест

Техред М.Ходанич Корректор В.Бутяга

Редактор В.Данко

Заказ 3601/13 Тираж 921 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4, шва,сваренный предлагаемой проволокой

11112 4.

Марганец Ов35 Ов60

Хром 0,80-1,10

Молибден 0,30-0 45

Ванадий О, 15-0, 30

Железо Остальное при этом отношение содержания. ванадия к содержанию углерода равно 0,83-2,3.

Таблица 1