Порошковая проволока

 

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к самозащитным порошковым проволокам для механизированной электродуговой сварки с принудительным формированием металла шва в различных пространственных положенияю преимущественно хладостойких сталей с 6 и 9% никеля, длительно работающих при температурах 77 - 223 К. Цель изобретения - получение равнопрочного сварного соединения с одновременным обеспечением высоких значений ударной вязкости и пластичности в диапазоне температур 77 -293 К, а также повышение стойкости металла шва против образования горячих трещин и улучшение сварочно-технологических свойств при сварке с принудительным формированием шва во всех пространственных положениях преимущественно хладостойких сталей с 6 и 9% никеля. Порошковая проволока (ПП) состоит из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей компоненты при следующем соотношении, мас.%: марганец 10 - 21,8; хром 37 - 45; электролитический никель 17 - 26; плавиковый шпат 4,5 - 9,0; вольфрам 6 - 10,5; графит 0,3 - 1,5; криолит 0,4 - 1,7; кремнефтористый натрий 0,6 - 1,5; фтористый натрий 0,1 - 1,8; магнезит 0,4 - 1,0, глинозем 0,4 - 1,7 калийнатривая силикатная глыба 0,4 - 3,8, при коэффициенте заполнения порошковой проволоки 44 - 48%. Углерод совместно с вольфрамом повышает условный предел текучести металла раствора аустенита. Введение марганца повышает растворимость углерода в аустените, обеспечивая сохранение высоких значений ударной вязкости и относительного удлинения при 77 К. Углерод, вольфрам, марганец, хром и никель расширяют область существования γ - раствора в сплавах железа, тем самым повышая стабильность аустенита. 4 табл.

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к самозащитным проволокам, предназначенным для механизированной эдектродуговой сварки с принудительным формированием металла шва в различных пространственных положениях преимущественно хладостойких сталей с 6 и 9% никеля, длительно работающих при температурах 77-293 К. Цель изобретения - получение равнопрочного сварного соединения с одновременным обеспечением высоких значений ударной вязкости и пластичности в диапазоне температур 77-293 К, а также повышение стойкости металла шва против образования горячих трещин и улучшение сварочно-технологических свойств при сварке с принудительным формированием во всех пространственных положениях преимущественно хладостойких сталей с 6 и 9% никеля. Углерод, введенный в состав шихты порошковой проволоки в виде графита в количестве 0,3-1,5 мас. % совместно с вольфрамом, введенным в количестве 6,0-10,5 мас.%, повышают условный предел текучести металла шва за счет упрочнения твердого раствора аустенита, обеспечивая при этом равнопрочность сварного соединения. Однако при легировании углеродом необходимо создать условия, способствующие максимальной растворимости его в твердом растворе. В противном случае выпадение карбидов по границам зерен приведет к охрупчиванию металла и, как следствие, к снижению пластичности и ударной вязкости, особенно при 77 К. Поэтому для сохранения высоких значений ударной вязкости и относительного удлинения при 77 К в шихту порошковой проволоки вводят марганец в количестве 10,0-21,8 мас.%, так как марганец наиболее сильно повышает растворимость углерода в аустените. Таким образом, для упрочнения твердого раствора аустенита и тем самым повышения условного предела текучести и временного сопротивления металла с одновременным сохранением высоких пластических свойств при 77 К необходимо одновременное легирование углеродом, вольфрамом и марганцем в указанных пределах. Углерод, вольфрам, марганец, хром и никель расширяют область существования γ-раствора в сплавах железа, тем самым повышая стабильность аустенита, причем наиболее сильно стабилизируют аустенит углерод и никель. Введение криолита, кремнефтористого натрия, фтористого натрия, магнезита, глинозема и калий-натриевой силикатной глыбы совместно с плавиковым шпатом способствует получению комплекса физико-химических свойств шлака, обеспечивающих оптимальное сочетание сварочно-тех- нологических свойств порошковой проволоки при сварке с принудительным формированием во всех пространственных положениях: хорошее формирование металла шва, легкую отделимость шлаковой корки и высокую стойкость против пористости. Были изготовлены 5 вариантов порошковой проволоки и проволока, принятая за прототип. Состав шихт порошковых проволок приведен в табл. 1. После изготовления проволоки прокаливали при температуре 220, 250^оС в течение 2 ч. Порошковыми проволоками автоматом А-1381М сваривали стыки из стали ОН9 толщиной 24 мм с V-образной разделкой кромок с принудительным формированием в различных пространственных положениях. Режим сварки приведен в табл. 2. Наличие пор и стойкость против горячих трещин металла швов определяли рентгенопросвечиванием жестких стыков с последующей резкой на шлифы и их металлографическим исследованием. Сварочно-технологические свойства порошковых проволок определяли визуально по устойчивости горения дуги, отделимости шлаковой корки, формированию шва. Результаты приведены в табл. 3. Результаты механических испытаний приведены в табл. 4.

Формула изобретения

ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА для механизированной электродуговой сварки, состоящая из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей марганец, хром, электролитический никель, плавиковый шпат, отличающаяся тем, что, с целью получения равнопрочного сварного соединения с одновременным обеспечением высоких значений ударной вязкости и пластичности в диапазоне температур 77-293 К, а также для повышения стойкости металла шва против образования горячих трещин и улучшения сварочно-технологических свойств при сварке с принудительным формированием шва во всех пространственных положениях преимущественно хладостойких сталей с 6 и 9% никеля, в состав шихты дополнительно введены вольфрам, графит, криолит, кремнефтористый натрий, фтористый натрий, магнезит, глинозем и калий-натриевая силикатная глыба при следующем соотношении компонентов, мас.%: Марганец - 10,0 - 21,8 Хром - 37,0 - 45,0 Электролитический никель - 17,0 - 26,0 Плавиковый шпат - 4,5 - 9,0 Вольфрам - 6,0 - 10,5 Графит - 0,3 - 1,5 Криолит - 0,4 - 1,7 Кремнефтористый натрий - 0,6 - 1,5
Фтористый натрий - 1,0 - 1,8
Магнезит - 0,4 - 1,0
Глинозем - 0,4 - 1,7
Калий-натриевая силикатная глыба - 0,4 - 3,8,
причем коэффициент заполнения составляет 44 - 48%.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Номер и год публикации бюллетеня: 5-2002

Извещение опубликовано: 20.02.2002        

---