Состав сварочной проволоки
Использование: сварка открытой дугой низкоуглеродистых низколегированных сталей. Сущность изобретения: сварочная проволока содержит, мас.%: углерод 0,30- 0,45: кремний 0,60-0,90; марганец 0,60- 1,20; хром 0,20-0.40; никель 0,10-0,20; титан 0,1-0,2; алюминий 0,20-0,50; церий 0,30-0,45; кальций 0,05-0,10; остальное - железо. Позволяет одновременно повысить прочность и пластичность сварного шва. 2 табл.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ПАТЕНТУ
1 (21) 4926701/08 (22) 11.03.91 (46) 23.02,93. Бюл. М 7 (71) Липецкий политехнический институт (72) В.В.Ветер и Г.А. Белкин (73) В.В.Ветер (56) Авторское свидетельство СССР
М 440227, кл. В 23 К 35/30, 1974.
Проволока Св-20ГСТЮА. ГОСТ 2246-70, (54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ
Изобретение относится к сварочным материалам и может быть использовано при сварке ниэкоуглеродистых низколегированных сталей в воздухе.
Известна проволока. (1). содержащая, мас. :
Углерод 0,09-0,16
Кремний 0,40 — 0,80
Марганец .. 0,30-0,70
Хром 1,90-2,40
Никель 0,80 — 1,20
Молибден 0,35-0,60
Церий .. 0,03-0.06
Железо Остальное
Недостатком известной проволоки является низкая прочность и пластичность сварного шва при сварке открытой дугой, Наиболее близкой по химическому составу и назначению является проволока (2), содержащая, мас. :
Углерод 0.17-0.23
Кремний 0,60 — 0,90
Марганец 0,90-1.20
Хром 0,30
Никель -0,40
Титан 0,10-0,20... 5g „„1797545 А3 (si)s В 23 К 35(30, С 22 С 38/50 (57) Использование: сварка открытой дугой низкоуглеродистых низколегированных сталей. Сущность изобретения: сварочная проволока содержит, мас. : углерод 0;30-.
0,45; кремний 0,60-0,90; марганец 0,601,20; хром 0,20-0,40; никель 0,10-0,20; титан 0,1-0,2; алюминий 0,20-0,50; церий
0,30 — 0,45; кальций 0,05-0,10; остальное— железо. Позволяет одновременно повысить прочность и пластичность сварного шва. 2 табл.
Алюминий, . 0,20-0,50
Церий 0,30-0,45
Недостатком известной сварочной проволоки является низкие значения прочности Ь . и пластичности сварного шва при сварке открытой дугой.
Цель изобретения — повышение прочности и пластичности сварного шва.
Поставленная цель достигается тем, что в состав сварочной проволоки дополнительно вводится кальций и компоненты взяты в следующем соотношении, мас, $:
Углерод 0,30-0.45 .
Кремний 0.60-0,90
Марганец 0,60-1,20
Хром 0,20 — 0,40 (Л
Никель О10-0 40 Ф
Титан 0,10-0,20 (Я
Алюминий 0,20-0,50
Церий 0,30 — 0,45
Кальций 0,05 — 0.10
Железо . Остальное.
Известное и предложенное технические решения имеют общие признаки; оба являются сварочными материалами, оба содержат легирующие элементы — углерод, 1797545 кремний, марганец, хром, никель, титан, сварочной дуги и ванны кальций взаимодейалюминий, церий. ствует с углеродом с образованием соедиОтличиезаявляемойпроволоки:состоит нения СаС2, который взаимодействует с в том, что она дополнительно содержит каль- азотом, растворенным в сварочной ванне с ций и в ней увеличено содержание углерода.. 5 образованием нитрида кальция Сазй и циУказанные отличительные признаки анамида кальция CaCNz, которые имеют проявляют в своей совокупности новые малый удельный вес, быстро всплывают и свойства, не присущие им в известных тех- переходят в шлак, Таким образом, введение нических решениях (уменьшить содержа- в состав проволоки титана, алюминия, цение кислорода и азота в сварном шве); Это 10 рия и углерода обеспечивает защиту сварочпозволяетдостичь цель изобретения — одно- ной ванны от вредного влияния кислорода временно повысить прочность и пластич- воздуха, который, как известно, снижает ность сварного шва и свидетельствует о пластичность металла. соответствии предлагаемого технического Небольшие добавки кальция позволяют решения критерию "Существенные отличия", 15 уменьшить содержание азота в шве, котоПоложительный эффект изобретения рый сильно охрупчивает металл даже при заключается в.повышенйи механическйх ха- небольших его количествах. Исходя из выра ктеристик сварного соединения и в целом шеизложенного, повышенное содержание сварной конструкции. Кремний и марганец углерода необходимо для раскисления свавводятся как раскислители сварочной ван-. 20 рочной ванны, образования нитрида и цианы, а также как.легирующие добавки, При- намида кальция, а также для получрния чем при содержании кремния и марганца устойчивых карбидов хрома, титана, церия, менее 0,60 g, слабо проявляются их раскис-, что приводит к повышению прочности сварляющие свойства, а при St > 0,90g и Мп > ного шва. Одновременнос этимуменьшает1-2 Д незначительны их упрочняющие свой- 25 ся содержание кислорода и азота в шве, что ства по сравнению сдругимилегирующими приводит к повышению его пластических элементами проволоки.. характеристик, Никель в количестве 0,10-0,40 ф спо- . Ниже приведены примеры конкретного
c06cTBует повышению пластичности метал- выполнения предлагаемой сварочной прола шва, а следовательно, снижению 30 волоки. Изготавливалась серия проволок чувствительности к концентраторам напря- - табл.1 диаметром 1,6 мм по известной в жений. Хром в количестве 0,20-0,40, вво- металлургии технологии. дится для повышения прочности металла . Исследуемыми проволоками и проволошва,:; кой — прототипом производилась сварка в
Использование церия (0,30-0,45%) при 35 воздухе пластин из Ст 3.встык на режимах:соответствующем содержании никеля, ток120А,напряжение22 В,скоростьсварки кремния и марганца способствует повйше- 25 м!ч. Из шва вырезались образцы на раснию вязкости металла и пластичности, из- тяженйе по ГОСТ 9651-84 тип 111 Ъ 9. Ремельчает . зерно, способствует . зультаты экспериментальных данных десульфурации металла. Имеет высокое 40 приведены втабл.2. сродство к кислороду, что особенно имеет . Как видно из табл.2, шов, сваренный значение при сварке в воздухе. Титан (0,10- проволокой-прототипом, имеет понижен0,20%) является сильным раскислителем, . ные прочность и пластичность. Состав 1 уменьшаетсклонностькстарениюотазота, имеет небольшое количество углерода и так как активно с ним связывается. Алюми- 45 кальция, что не приводит к значительному ний является хорошим раскислителем, кро- повышению механических свойств. В состаме того его- микродобавки s количестве. ве. 5 имеется повышенное содержание угле0,20-0,50% способствуют измельчейию рода и,.легирующих компонентов, что зерна..: .. приводит к повышению прочности, но охПри сварке открытой дугой необходимо 50 рупчивает металл вследствие увеличения повышенное содержание углерода (0,30- подкалки при сварке, Оптимальным соче0,45®, т.к; он имеет повышенное сродство, танием прочностных и пластических к кислороду, активно с ним взаимодейству-, свойств обладают швы,сваренные проволоет, образуя пузырьки СО и СОр, Образова- ками 2-4. Технико-экономические преимуние пузйрьков способствует удалению 55 щества:сварочной проволокисостоятвтом, азота, т.к, он лЕгко диффундирует внутрь: что ее применение позволит повысить механих и .уносится ими из сварочной ванны. нические характеристики сварного шва и, Небольшие добавки кальция (0,05-0,10 ) . следовательно, долговечность сварной коннеобходимы для удаления азота из свароч- ; струкции в целом, ной ванны..Так при высоких температурах
1797545 табл ицр1
* П р и м е ч а н и е: остальное железо
Таблица 2
В
Корректор И,Шулла
Составитель Г.Белкин
Техред М.Моргентал
Редактор С.Кулакова
Заказ 661 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101
Формула изобретения
Состав сварочной проволоки преимущественно для сварки открытой дугой, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, титан, алюминий, церий, железо,отличающийся тем,что, сцелью повышения одновременно прочности и пластичности металла сварного шва, состав содержит дополнительно кальций при. следующем соотношении компонентов, мас. :
Углерод
Кремний
Марганец
Хром
Никель
ТИТЭН
Алюминий
Церий
Кальций
Железо
0,30 — 0,45
0,6-0,9
0,6 — 1,2
0,2-0,4
0,1 — 0,4
0,1 — 0,2
0,2-0,5
0,30-0,45
0,05-0,10
Остальное
