Состав сварочной проволоки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 801425 А 3 К 35/ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТН АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Пинчук, А. Г. ДФ. Котов, Н. К. РГ. А. Махнев ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ(54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ (57) Изобретение относится к сварке, а именно к составам сварочных проволок, используемых для сварки жаропрочных сплавов. Цель - повышение жаропрочности и стойкости металла шва против образования горячих трешин. В состав проволоки, содержащей,мас,00: хром 6,0 - 11,0; молибден 5,5 - 9,5; вольфрам 4,0 - 7,0; ниобий 3,6 -6,5; алюминий 2,6 - 4,0; титан 0,1 - 0,8; железо 0,01 - 0,5; марганец 0,05 - 0,40; углерод 0,03 - 0,16, бор 0,002 в ,08; церий 0,001 - 0,08; иттрий 0,02 - 0,30; никель - остальное, дополнительно вводится 0,0 в 0,10 мас.00 магния. При этом соотношение ниобия и алюминия равно 1,2 - 2,5, а сумма алюминия и титана равна 2,7 - 4,2 мас.00. Магний совместно с иттрием и церием активно связывает серу, кислород, азот и улучшает стойкость металла шва против образования трещин. Ниобий в указанных количествах способствует получению двухфазной структуры шва, обладающей повышенной стойкостью против горячих трещин, в качестве второй фазы в которой используется эвтектика у+у. Соотношение алюминия и ниобия влияет на количество эвтектики и температуру ее образования. Суммарное содержание титана и алюминия выбирают из соображений повышения стойкости металла шва против горячих трещин, а молибден и вольфрам совместно с микродобавками бора повышают жаропрочность шва. 2 табл.1425012 Формула изобретения 1Изобретение относится к сварке, а именнок составам сварочных проволок, используемых для сварки жаропрочных сплавов, иможет быть использовано в энергостроении,машиностроении и других областях промышленности.5Цель изобретения - повышение жаропрочности и стойкости металла шва против, образования горячих трещин.Улучшение стойкости никелевых швов про,. тив образования горячих трегцин может быть 10достигнуто путем создания в них двухфаз ной структуры с эвтектикой.Обеспецение двухфазной структуры шва,в качестве второй фазы в котором ис 1 пользуется эвтектика у+у, достигнуто введе, нием в проволоку повышенного содержания, ниобия 3,6 - 6,5 мас.о 4. При этом учитыва ли, что ниобий входит в состав у-фазы,а также склонность ниобия к ликвации. Обо, гащая межосные и междендритные проме жутки в шве, ниобий способствует увеличе/нию количества эвтектики у+ -первичная, атакже снижению ее температуры, Темпера тура эвтектики у+у в никелевых сплавахс алюминием и ниобием не на много пре; вышает температуру боридной эвтектики, аследовательно, также может растворять ликвирующие примеси (8, Р, 0), которые образуют по границам кристалл итов легкоплавкие прослойки и способствуют образованию трещин. Соотношение алюминия иниобия влияет на колицество эвтектики итемпературу ее образования.30Нижний предел содержания в проволоке ниобия 3,6 мас.о/ выбран по результатам оценки стойкости швов против трещин.Верхний предел содержания ниобия ограничен 6,5 мас./ в связи с необходимостью ограницения количества эвтектики у++у, затрудняющей горячую деформацию ипроизводство проволоки. Для оптимальнойэффективности повышения стойкости швапротив трещин при автоматической сваркеметалла толщиной до 25 мм содержание ниобия в проволоке целесообразно выбрать поотношению к алюминию в пределах 1,2 -2,5.Для этой же цели содержание титана впроволоке целесообразно ограничить так,чтобы суммарное содержание алюминия 45и титана не превышало 4,2 мас.о 4 и находилось в пределах 2,7 - 4,2 мас.о,Магний и иттрий введены в проволокув качестве элементов, активно связывающих вредные для сварки примеси (серу,кислород и др.) для улучшения стойкостишвов против трещин. Влияние этих элементов эффективно уже в малых дозах. Поэтому нижний предел содержания иттриявыбран 0,02, а магния 0,01 мас.Я. Верхний предел содержания иттрия ограничен0,3, а магния 0,1 мас.ф, так как при большем их содержании возрастает количество неметаллических включений и ухудшаются механические свойства швов. 2Молибден и вольфрам повышают жаропрочность никелевого сплава.Введение молибдена полезно также в качестве элемента, обогагцающего границы кристаллитов и улучшающего их прочность. Молибден также входит в состав у-фазы и может изменять свойства эвтектики у+у.Нижние пределы содержания молибдена и вольфрама соответственно 5,5 и 4,0 мас.Я выбраны по условию требования повышения жаропрочности шва. Верхний предел содержания молибдена 9,5, а вольфрама,0 мас,Я ограничены по условиям ухудшения технологичности проволоки при горячей обработке давлением. По аналогичной причине ограничен верхний предел содержания хрома 11,0 мас.Я. Нижний предел содержания хрома 6,0 мас.о 4 выбран с учетом требований обеспечения окалиностойкости шва в связи с ее понижением при меньшем содержании.Для улучшения жаропрочности швов в состав проволоки введены микродобавки бора, а содержание элементов, снижающих жаропрочность марганец, кремний и железо), ограниченно пределами, обусловленными использованием при выплавке шихтовых материалов, содержащих эти элементы в качестве примесей. Гримеры выполнения предлагаемого состава сварной проволоки приведены в табл. 1.Результаты испытания на жаропроцность и наличие горячих трещин приведены в табл. 2. Предлагаемая сварная проволока обеспечивает полуцение при сварке никелевь 1 х сплавов жаропроцных сварных швов, стойких против горячих трещин. Состав сварочной проволоки для сварки плавлением жаропроцньх сплавов, содержащий хром, молиоден, вольфрам, ниобий, алюминий, титан, железо, марганец, кремний, углерод, бор, церий, иттрий, никель, отличаюи 1 ийся тем, цто. с целью повышения жаропрочности и стойкости металла шва против образования горячих трещин, в состав дополнительно введен магний при следующем соотношении компонентов, мас.5:Хром 6,0 -1,О Молибден о.о,о Вольфрам 4,0 -7,0 Ниобий 3,6 6,5Алюминий 2.6 4,0Титан О, 08Железо 0 01 5 00 Марганец 0,05 - -0,40Кремний 0,01- -0,40Углерод 0,03 - 0,16Бор 0,002 - 0,08 Церий 0,001 0,081425012 Магний Иттрий Никель 0,01 - 0,10 0,02 - 0,30 Остальное ТаблицаКомпоненты мпонент 1 2 11,0 6,0 Хром 10,2 9,3 7,5 5,8 7,0 6,6 9,0 9,5 Молибден 5,5 Вольфрам 7,0 6,2 5,6 4,0 5,7 5,5 5,20 3,60 4,58 5,96 6,50 Ниобий 6,00 3,60 3,00 2,84 2,60 4,00 3,30 длюминиЙ 0,60 0,80 0,2 й 0,26 О, 10 титан 0,30 1,45 3,50.О, 15 2,16 5,00 Железо 0,30 0,22 0,05 0,08 0,30 уарго пе ц 0,40 0,35 0,4 0,01 Кремний й, 18 О, 14 0,03 0,06 0,08 0,08 Углерод 0,16 0,11 Ьор (по расчету) 0,08 0,002 0,005 0,02 0,02 0,002 0,005 ерпй (по расчету) 0,001 0,08 0,05 0,08 0,01 Ма нпп (по расчету) 0,02 0,05 0,01 0100,10 0,02 0,02 Иттрий (по расчету) 0,05 0,02 О, 1 О 0,20 0,30 Никель (остальное) 64.383 64,569 72,76 63,98 60,578 71, 005 НЬ/А 1,44 1,20 1,61 2,50 1,49 2,00 А + 1 4,20 3,80 3, 1 О 2, 70 3,60 Таблица 2 СосВремя, ч, до разрушения наплавленного металла при750 С и напряжении 4 б 0 МПа Наличие горячихтрещин в металленаплавки тав Нет 78-100 и и 75-81 Составитель Т. чрестРедактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор . ПатайЗаказ 4722 Л 4 Тираж 922 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 72-80 57-63 48-75 111-150 при этом отношение содержания ниобия к содержанию алюминия равно 1,2 - 2,5, а сумма алюминия и титана равна 2,7 - 4,2 о.