Состав сварочной проволоки

СОЮЭ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 35/30 С 22 С 38/2 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ВИСИф 1;". й113 " ЬСТ ВТОРСКОМУ СВИ СР2. 71. арк ескойплоусГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИИ 180515/25-2701.87(71) Нау рние по технологии машиностроения(56) Авторское свидетельство ССУ 409810,кл. В 23 К. 35/30, 30.1Св.08 Х МФА, ГОСТ 2246-70.(57) Изобретение относится к и предназначается для автома сварки под флюсом деталей из,80141111 тойчивых хромомолибдеюзвых сталей длятепловых и атомных электростанций.Цель - повышение жаропрочности металла шва. Цель достигается тем, чтосостав сварочной проволоки взят приследующем соотношении компонентов,ХфС 0,13-0,18; Я 0,20-0,40, Ип.0,350,60,Сг 0,80-1,10, Мо 0,30-0,45,Ч О, 15-0, 30, Ре - остальное. Отношение Ч/С = 0,83"2,3 и наличие 0,130,183 С обеспечивают получение в ме-талле шва оптимального соотношенияструктурных составляющих - перлитасорбита, бейнита и свободного феррита и, как следствие, повышение жаропрочности. Содержание 0,20-0,403 Вповышает пластичность и ударную вязкость металла шва. 2 табл.Изобретение относится к областисварки и предназначается для автоматической сварки под флюсом при изготовлении паропроводов и других эле 5ментов тепломеханического оборудова"ния из теплоустойчивых хромомолибденованадиевых сталей для тепловых иатомных электростанций в. энергетическом машиностроении,.Сварные элементыиз указанных сталей, при изготовлении которых может применяться предлагаемая сварочная проволока, используются также в химическом машиностроении. 15Цель изобретения - повышение жаропрочности металла шва при автоматической сварке под флюсом.Оптимальное соотношение концентрацийванадия и углерода, равное 0,83,2,3, обеспечивает удовлетворительное,соотношение структур металла шваперлита, сорбита, бейнита и свободно,го феррита,При содержании углерода ниже 0,137 25не обеспечивается требуемое его количество в металле шва, что приводитк нарушению оптимального соотношенияс ванадием и нарушению соотношения,между структурами металла шва - перлитом, сорбитом, бейнитом.и свободнымферритом, т.е. не обеспечивается повышение жаропрочности.Верхний предел содержания углерода в сварочной проволоке 0,183 выбраниэ условия его оптимального содержа,ния в металле шва, которое с учетомкоэффициента перехода составляетОф 08 - ОФ 09 ХУменьшение концентрации молибдена,от 0,70 до О,ЗОХ практически не вызывает.изменения жаропрочности металлашвов, но при 0,25 Х молибдена наблюда-ется уменьшение значений этой характеристики в среднем на 1 Осодержание остальных легирующих элементов1в сварочной проволоке находится науровне их среднего марочного состава.Поэтому,О,ЭОЖ молибдена принято вкачестве нижней границы его содержаНия в сварочной проволоке, а верхняяграница (0,453) выбрана с учетом требуемого металлургами разбега в содержании молибдена в пределах марочногосостава,Уменьшение концентрации хрома в 55сварочной проволоке от 1,2 до 0,87Не приводит к заметному уменьшениюжаропрочности металла швов, а при содержании хрома 0,757. наблюдается снижение прочности при 545 и 565 С на7"103, поэтому 0,87 принято за нижний предел содержания хрома, а верхний (1,1 Е) обусловлен допустимым раз.бегом содержания этого элемента впределах марки.Увеличение содержания кремния до0,20-0,407 в предлагаемой сварочнойпроволоке по сравнению с 0,12-0,303в известной позволяет в большей мереподавить переход в металл шва крем;.ния из расплавленного флюса, тем самым уменьшить содержание крупныхвключений сложных аиликатов, отрицательно влияющих .на пластические свойства и ударную вязкость металла шва.Содержание кремния 0,403 в предлагаемой сварочной проволоке являетсяпредельным, позволяющим получить егоконцентрацию в металле шва не более0,507, ограничение оговорено норматинными документами.В открытой дуговой печи на обычномшихтовом материале был выплавлен металл и изготовлены партии сварочныхпроволок предлагаемого состава с предельным и оптимальным содержанием легирующих элементов. Химический составсварочных проволок предлагаемого состава представлен в табл. 1,Этими проволоками была произведена автоматическая сварка под флюсомФЦпластин 50 х 200 х 300 из стали15 Х 1 М 1 Ф.Режимы сварки: ф проволоки 3 мм,сила тока 460-480 А, напряжение 3032 В, скорость сварки 25-28 м/ч, токпостоянный, полярность обратная. Механические свойства и жаропрочностьметалла швов, выполненных под флюсомФЦ"16 предлагаемой сварочной проволокой (после сварки металл отпущенпри 740 ОС в течение 5 ч), представлены в табл. 2.Таким образам, предлагаемая сварочная проволока обеспечивает блаГодарн 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 яСостав сварочной проволоки для автоматической сварки под Флюсом, со-. держаций углерод, кремний, марганец,3 14 хром, молибден, ванадий, железо, о тличающийся тем, что, сцелью повышения жаропрочности металла шва, его компоненты взяты в следую" щем соотнОшении, мас.йфУглерод 0,13-0,18 Кремний 0,20-0,40 Содержание элементов, мас.31 11 1 1 1 Составматериала Углерод Кремний Марганец Хром Молибден Ванадий, Железо 7/С 0,35 0,80 0,30 0,30 97,92 2,30 0,13 0,20 О) 15 О) 30 0)48 0)95 0)38 0)23 97)51 1)53 0,60 1, 10 0,45 0,15 97,12 0,83 0,18 0,40 Таблица 2 Температура испыг)С характеристикаметалла Образец Длительная проч, ность,МПа,за Ю ч при .температуре, С Механические свойства при растя- жении Пределтекучести,МПа Относитель" Относи- тельВременное с.оУдарная 545 565 противление вязкость ное ное сут Дж/смжение,Х удли-.нение,Х разрыву, МПа 565 20 72 475 18 70 587 21 69 495 19 73 135 375 20 Металл 113 116 102 565 360 127 478 20 11 О 115 100 565 393 20 495 615 20 71 120 3 565 390 475 18 77 130 105 123 Составитель Т.АрестТехред 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, Раушская наб д, 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 шва, сваренныйпредлагаемойпроволокой 11112 4.Марганец 0)35-0)60Хром0,80-1,10Молибден 0)30-0)45Ванадий 0,15-0,30Железо Остальноепри этом отношение содержания.ванадияк содержанию углерода равно 0,83-2,3.Таблица 1