Состав сварочной проволоки

 

Использование: сварка теплоустойчивых сталей. Сварочная проволока содержит, мас.%: углерод 0,07-0,12, кремний 0,10- 0,40, марганец 0,60-1,0, хром 2,20-2,80, молибден 0,80-1,50, цирконий 0,010-0,030. железо - остальное, при выполнении следующего соотношения: 0,3 молибдена + циркония 0,38. Состав позволяет повысить срок службы и эксплуатационную надежность аппаратуры, работающей при высоких температурах и давлениях. 3 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ .СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 35/30, С 22С 38/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) . :1 4 ."4 Й! АИ

ИИН1 М - Хк ч ЩчЦ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4951986/08 (22) 28,06,91 (46) 23.05.93. Бюл, Q 19 (71) Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт технологии химического и нефтяного аппаратостроения (72) Ж.А,Лепилина, Г.А.Сальников, И,Н.Ива: нов, Ю.Н.Семенов, А.С.Зубченко, В.В,Боб. ков и Д.С.Дидаева (56) Заявка Японии 1Ф 59 — 215297, кл. В 23 К

35/30, 1984.

ГОСТ 2246-70. Сварочная проволока, Изобретение относится к сварочному производству, а именно к материалам, применяемым при сварке реакторной аппаратуры глубокой переработки нефти, работающей при высоких температурах и давлениях, и может быть использовано в других отраслях промышленности, связанных со сваркой теплоустойчивых сталей, Целью изобретения является повышеwe срока службы и эксплуатационной надежности сварного шва за счет уменьшения склонности к отпускной хрупкости.

Поставленная цель достигается тем, что состав сварочной проволоки преимущественно для сварки теплоустойчивых сталей, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, железо дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас. :

Углерод 0.07-0.12

Кремний 0,10 — 0,40

Марганец 0,60. — 1,0

Хром 2,20-2,80

Молибден 0,80--1,50

Цирконий 0,010-0,030

Железо Остальное

„„Я „„1816610 А1 (54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ (57) Использование: сварка теплоустойчивых сталей. Сварочная проволока содержит, мас. : углерод 0,07 — 0,12, кремний 0,100,40, марганец 0,60-1,0, хром 2,20 — 2,80, молибден 0,80 — 1,50, цирконий 0,010 — 0,030, железо — остальное, при выполнении следующего соотношения: 0,3 молибдена + 2>5 циркония 2 0,38, Состав позволяет повысить срок службы и эксплуатационную надежность аппаратуры, работающей при высоких температурах и давлениях. 3 табл. при выполнении соотношения 0,3 Мо+ 2,5 Я

Zr >0,38.

Молибден и цирконий положительно влияют на возрастание стойкости против теплового охрупчивания; эффект особенно заметен при одновременном легировании этими элементами и проявляется, если их концентрация выдерживается О,ЗМо+ 2,5Zr

М,38. Повышается прокаливаемость металла шва, снижаются критические точки нача- ОО ла и конца бейнитного превращения, в связи с чем формируется структура шва — Ос нижний бейнит, обуславливающая более {Дь, высокую ударную вязкость и низкую температуру хрупко-вязкого перехода (T«) сварного соединения.

В случае. если соотношение О,ЗМо+ 2,5

Zr < 0,38 металл шва не обладает стойкостью к отпускной хрупкости иэ-за снижения содержания молибдена в твердом растворе.

Нижний предел по цирконию в предлагаемом составе сварочной проволоки составляет 0,010 . Содержание его ниже этого предела не обеспечивает связывание . углерода в карбиды циркония и тем самым

1816610

Таблица1

3 приводит к обедненйю твердого раствора молибденом.

Повышение содержания циркония более 0,0307ь приводит к образованию большага"количества циркониевых включений (оксинитриды, оксиды) и к снижению:вязкосги. металла шва.

Нижний предел по молибдену в предлагаемом составе сварочйой .проволоки

0,087. Содержание его ниже этого предела не сказывается йа препятствие диффузии фосфора, а следовательно и йа стойкость к отпускной хрупкости металла шва.

Повышенйе содержания молибдена вы ше 1.57 приводит к образованию карбидов молибдена провоцирующих тепловую хрупкость металла швз.

При выборе пределов оптимального содержания храма в сварочной проволоке руководствовались . абеспеченйем идентичности химического:состава сварного соединения йосновнога металла, учиты-. вая выгорание хрома в сварочной ванне;

Для апределвйия свойств металла шва . и сварных соединений были изготовлены пять вариантов сварочной проволоки, состав которых приведен в табл. 1. по обычной технологии производилась сварка опытных пластин из стзли 10Х2М1АА. Результаты испытаний сварных швов показали, что лучшйе свойства дает проволока по вариантам 2, 3, 4.

Металл шва, полученный при сварке проволоками данного состава под флюсом

ФЦ-16А имеет химический состав, приведенный в табл. 2.

Сварное соедйнение выполйеннае предлагаемой сварочной проволокой после сварки подвергалась отпуску па режиму 630-650 С и повторный отпуск при 680-700 С.

Металл шва показал высокую стойкость против охрупчивания. Это подтверждается

4 металлографическими исследованиями макро- микроструктуры сварного соедине ния.

Микроструктура металла шва нижний бейнйт с незначительным количеством мелкодисперсных включений глобулярной формы.

Механические и служебные свойства металла шва приведены в табл. 3.

Испытание металла uiaa на КСУ-щ, Т о, 10 ЛТ О производили согласно требованиям

COD ASME, Т, . Для йсследованйй испольэовали ударные образцы с острым надрезом Шарпи, вырезанные из металла шва, согласно ГОСТ

6996-.79 тип IV..

Использование предлагаемого состава сварочной проволоки для изготовления ре-, акторной аппаратуры из теплоустойчивых сталей, эксплуатируемых йри высоких тем20 пературах и давлениях, повышает срок службы аппарата в 1,5.рзэа.

Ф ормул а изо бр ете н и я

Состав сварочной проволоки, преимущественно для сварки теплоустойчивых ста25 лей,. содержащий углерод, кремний, марганец, хром, молибден, железо, отл и ч а: ющийся тем,что,сцельюповышения срока службы и эксплуатационной надежности ап-.: парата при высокихтемпературах и давлени30 ях за счет уменьшения склонности к отпускной хрупкости, состав дополнительно содержит цирконий при следующем соотношении компонентов, мас. :

Углерод 0.07-0,12

35 Кремний: . 0,10-0,40

Марганец .. 0,60-1,00

Хром . 22 28

Молибден .. 0,8 — 1,5

Цирконий . 0,010-0,030

40 Железо : Остальное при выполнении следующего соотношения, 0,3 молибдена + 2,5 циркания Ы,38, .

Продолжение табл.1 .Ta6лица2

ТаблицаЗ

1816610

Продолжение табл.3

Составитель Ж.Лепилина

Техред М.Моргентал Корректор О.Кравцова

Редактор О.Стенина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 1699 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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