Состав порошковой проволоки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ р,770707 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено19 ° 10.78 (21) 2675411/25-27 с присоединением заявки Nо (23) Приоритет

Опубликовано 151080. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 17. 10. 80 (51)М. Кл.3

В 23 К 35/368

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621.791. .042.3(088.8) (72) Авторы изобретения

Б. В. Степанов, A. В. Гуляр, В. В. Яковлев, Г. Я. Рылова, A. Ф. Сабельников и В. В. Попова

Уральский дважды ордена Ленина, ордена Октябрьской Революций, ордена Красного Знамени, ордена Отечественной войны 1 степени, ордена Трудового Красного Знамени т1 ордена"Красное Знамя Труда" завод тяжелого машиностроения им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) СОСТАВ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ

0,50,82,82,81,0О, 3Изобретение относится к области сварочных материалов и предназначено для механизированных способов сварки сталей с пределом текучести 60 кг/мм и более в среде углекислого газа.

Известна порошковая проволока $1| содержащая следующие компоненты, вес.%:

Железный порошок 27-33

Ферромарганец 5-6

Феррокремний 2-3,5

Никелевый порошок 4-5

Ферромолибден 3,5-4,5

Ферротитан 2,5-4

Малоуглеродистая 15 стальная оболочка Остальное.

Недостатком известной порошковой проволоки является крупнокапельный перенос расплавленного металла,что приводит к повышенному раэбрызгива- 20 нию. Применяемая система легирования при повышенных скоростях охлаждения приводит к образованию мартенситной составляющей в структуре металла шва, что снижает показатели пластичности и ударной вязкости особенно при отрицательных температурах. Кроме того, выбранная система раскислителей не обеспечивает стабильного качества по порообразовани:о и не обеспечивает по- 30 ниженного содержания водорода в металле шва.

Известен состав порошковой проволоки 2, содержащий следующие компоненты, вес.%:

Феррохром 2-10

Ферромарганец 0 5-6

Ферросилиций 0,5-2,5

Ферротитан 0,3-3

Алюминий 0,2-0,9

Ферромолибден 0,5-2

Хром 0,5-2

Двуокись титана 4-6,5

Мрамор 1,2,5

Плавиковый шпат 3,5-6,5

Малоуглеродистая сталь оболочки Остальное.

С целью повышения технологических и физико-механических характеристик металла шва, шихта дополнительно содержит никелевый порошок, криолит, углекислый кобальт, железный порошок, при следующем соотношении компонентов,вес.%:

Ферромолибзтен D,8

Феррохром 1,3

Мрамор 6,3

Плавиковый шпат 6,3

Ферротитан 2,0

Ферромарганец 0Ä4

770707

0,7

0,6

0,8

Никелевый порошок

1 0

0,8

0,9

1,2

Феррохром

0,8

1,3

0,9

1,0

1,2

Ирамор

Плавиковый шпат

6,3

4,8

4,3

2i8

4,5

4i3

4,8

2,8

6,3

4,5

Ферротитан

Криолит

2,0

1,5

2,0

1,0

1,7

1,5

1,6.1,8

1,5

Железный поро-. шок

15,6

16,5

14,6

15,55

14,1

0,3

Ферромарганец

0,35

0,35

0,4

0,4

0,25 0,25

Ферросилиций

Углекислый кобальт

0,2

0,25

0,3

0,8

0,6

0,3

0,5

1,3

0,5

0,6

0,3

Феррониобий,Ворид циркония.0,5

0,6

0,4

Иеталлическая л

Ферросилиций 0,2-0,3

Никелевый порошок 0,8-1,2

Криолит 1,5-1,8

Углекислый кобальт 0,3-1,3

Железный порошок 14-17

Иалоуглеродистая сталь. оболочки Остальное.

Кроме того, для повышения прочностных характеристик металла шва при низких температурах шихта дополнительно содержит феррониобий 0,3-0,9% и борид циркония 0,3-0,6%.

Коэффициент заполнения порошковой проволоки.при размерах стальной ленты 0,8 х 1,5 составляет 28-32%.

Введение в состав шихты порошковой проволоки криолита обеспечивает мелкокапельный перенос за*счет наличия щелочного металла, образовавшаяся в результате обменных металлургических реакций окись алюминия в шлаке создает условия для увеличения перехода в направленный металл титана, играющего роль модификатора,измельчающего зерно и снижающего склонность металла

ic образованию горячих трещин. Кроме того, выделяющийся фтор реагирует с водородом, растворенным в наплавленном металле, образуя нерастворимое летучее газообразное соединение, уменьшая содержание водорода в жидком металле. Образующиеся окислы щелочи металла улучшают отделимость шлаковой корки.

Наличие в шихте порошковой проволоки феррохрома расширяет область перлитных превращений без образования мартенситных структур при более высоких скоростях охлаждения, кроме того, способствует повышению пластичности наплавленного металла.

Введение в соств шихты порошковой проволоки углекислого кобальта обеспечивает стабилизацию дугового разряда в высокотемпературной зоне эа счет диссоциации этого элемента и обеспечивает в результате мателлургических реакций микролегирование наплавленного металла кобальтом, что повышает . стойкость против образования горячих

1S трещин и повышает ударную вязкость металла шва при пониженных температурах.

Наличие в шихте мрамора и плавикового штапа в заданных соотношениях

Щ обеспечивает надежную шлаковую и газовую защиту расплавленного металла и улучшает сварочно-технологические свойства порошковой проволоки. для придания наплавленному метал > лу более высоких характеристик по прочности и пластичности в области низких температур в состав шихты порошковой проволоки дополнительно вводится борид циркония и феррониобий. Пять составов шихты для получеЗ ння порошковой проволоки приведены в таблице.

770707

Формула изобретения

Составитель Т. Яровая

Редактор И. Шубина Техред A. Щепанская Корректор lO. Макаренко

Заказ 7347/14 Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал IIIIP"Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

Порошковая проволока изготавлива- лась по общепринятой технологии.

Проволоку получили путем последовательного пятикратного волочения в фильерах диаметром 5,0-4,5-4,0-3,53 мм. Для металлической оболочки испольэовали малоуглеродистую ленту из стали 08КП, Предлагаемой порошковой проволокой были проведены работы по сварке стыковых соединений из сталей

ЗОХГСА, 1.4х2ГМР, 12ГН2МФАЮ тол@иной

20 мм, наплавки иа химанализ для микроисследований, для дилаточетрических исследований и механических испытаний.

Для сварочных работ применялись следующие режимы: 1=400-450 A,U=2932 П, Ч 215 м/ч, расход углекислого газа 800-900 л/ч.

Проведенные исследования показали, что наплавленный металл имеет бейнитную структуру. Температура наименьшей устойчивости аустенита находится в пределах 505-610 С, конец бейнитного превращения находится в интервале температур 320-405оС при скоростях охлаждения 10,3-15,7 /с.

Предел текучести для металла шва находится в пределах 73-90 кгс/мм ударная вязкость в пределах 9,812,5.кгс/мм при.температуре испытания +20 С и в пределах 5,6-8,9кгс/мм при температур,. испытания — 40 С.

Как видно из приведенных результатов, проволоки обеспечивают выполнение сварных соединений с требуемыми прочностными характеристиками.

Применение порошковой проволоки в сварных конструкциях иэ высокопрочных сталей марок 14х2ГМР, 12ГН2МФАЮ эа счет равнопрочности сварного соединения обеспечивает снижение веса узлов в 1,5-2 раза по сравнению с изготовляемыми иэ сталей марок ВСт 3, 09Г2С, 10ХСНД

При сварке угловых швов изобретение позволяет снижать расход сварочного материала на 15-20% эа счет уменьшения катетов швов.При применении порошковой проволоки Р 33 мм достигается повышение производительности сварочных работ на 25-30%.

1. Состав порошковой проволоки для механизированной сварки в среде углекислого газа высокопрочных сталей, содержащий малоуглеродистую стальнуоболочку и порошкообразную шихту, включающую ферромолибден, феррохром, мрамор, плавиковый шпат, ферротитан, ферромарганец, ферросилиций, о т— л и ч а ю щ ы и с я тем, что; с це15 лью повыаения технологических и физико-механических характеристик металла шва, шихта дополнительно содержит никелевый порошок, криолит, углекислый кобальт, железный порошок, 2О при следующем соотношении компонентов проволоки, вес.%:

Ферромолибден 0,5-0,8

Феррохром 0,8-1,3

Мрамор 2,8-6,3

Плавиковый шпат 2,8-6,3

Ферротитан 1,0-2,0

Ферромарганец 0,3-0,4

Ферросилиций 0,2-0,3

Никелевый порошок 0,8-1,2

Криолит 1,5-1,8

Зо Углекислый кобальт 0,3-1,3

;железный порошок 14-17

Малоуглеродистая, сталь оболочки Остальное.

2. Состав по п.i, о т л и ч а ю- шийся тем, что, с целью повышения прочностных характеристик металла ива при низких температурах шихта до« полнительно содержит феррониобий 0,30,9% и борид циркония 0,3-0,6%.

40 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 531696, кл. В 23 К 35/368, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 327028, кл. В 23 К 35/368, 1970

4 (прототип).