Состав сварочной проволоки

(5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВ АВТО(56) Сварка в машник под ред. А. И. Ак1235 . Д. Булан 8) равоч 78, т. 2,остроени ова. - М ельство ССС3 К 35/30,ОЧНОЙ ПРносится к свак составамченных для суглекислогогон) и рабого изгиба в жих температушение цикли Авторское свидет446377, кл. В 2 (54) СОСТАВ СВАР (57) Изобретение от териалам, а именно проволок, предназна струкций в средесмеси (СО 2 + ар условиях циклическо жимах и при низк изобретения - повы Сп ., 19 Р29.11.74, ОВОЛОКИ рочным масварочных варки конгаза или тающих в естких рерах. Цель ческой долговечности сварного соединения при работе на изгиб и при температуре - 50 С, это достигается тем, что в состав сварочной проволоки, содержащей, мас.00: углерод 0,03 - 0,10; кремний 0,30 - 0,80; марганец 1,00 - 2,00; хром 1, - 1,8, никель 1,50 - 2,50; молибден 0,50 - 0,90, алюминий 0,05 - 0,25, железо - остальное, дополнительно вводится 0,25 - 1,00 меди и 0,05 - 0,20 мас.00 титана при соотношении меди и титана, равном 5:1. Дополнительное введение меди и титана при условии указанного соотношения резко увеличивает пластические свойства сварного соединения при сохранении достаточно высокой прочности; повышается сцепляемость зерен за счет увеличения размеров их границ и появления пластинчатого феррита, что приводит к повышению циклической долговечности при работе на изгиб и при температуре - 50 С, 1 табл.142501 45 50 55 1Изобретение относится к сварочным материалам, а именно к составам сварочных проволок, предназначенных для сварки конструкций в среде углекислого газа или смеси (СО + аргон) и работающих в условиях циклического изгиба в жестких режимах и при низких температурах.Целью изобретения является повышение циклической долговечности сварного соединения при работе на изгиб и при температуре - 50 С.Медь и титан при содержании 0,25 - 1,00 и 0,05 - 0,20 мас.Я соответственно и при обязательном их соотношении, равном 5:1, резко увеличивают пластические характеристики Ь и Ч при сохранении достаточно высокой прочности; повышается сцепляемость зерен за счет увеличения размеров их границ и появления пластичного феррита. При этом высокой прочности за счет дисперсионного твердения соответствуют высокие значения относительного удлинения и сжатия.Ограничение содержания меди и титана обусловлено падением указанных характеристик и появлением анизотропии в металле шва, что в конечном итоге сказывается на снижении значений циклического изгиба (А;), особенно при - 50 С. Нарушение количественного соотношения меди и титана в сочетании с молибденом приводит к резкому падению ударной вязкости при - 50 С, и как следствие, к резкому снижению работоспособности, в том числе и при циклическом изгибе (материал становится хрупким).Алюминий улучшает качество сварного шва, так как является хорошим раскислителем и связывает серу, хорошо очищает ванну от закиси железа. Вследствие сильного сродства к азоту алюминий одновременно действует как дегазотизатор и устраняет пористость. При содержании алюминия в проволоке менее 0,05 Я увеличивается склонность к образованию межкристаллитных трещин от напряжений в тяжелых сварных конструкциях, особенно при больших сечениях. Верхнее содержание алюминия (0,25 мас.ог) обусловлено началом образования приграничных выделений интерметаллических фаз, что резко снижает сцепляемость зерен, металл становится хрупким и в целом понижается работоспособность при циклическом изгибе. Молибден уменьшает критические скорости охлаждения, повышает прокаливаемость сварочной проволоки. Влияние молибдена как карбидообразую щего элемента сказывается на повышении устойчивости против отпуска, особенно после закалки от высоких температур.При содержании молибдена менее 0,50 мас.Г при 550 - 600 С для сварных швов (литой металл) проявляется отпускная хрупкость. 32При содержании молибдена свыше 0,90 мас.Я возрастает стоимость сварочной проволоки; влияние его на отпускную хрупкость становится таким же, как и при 0,50 мас.оО Мо,Хром при содержании его выше 1,8 мас.Я охрупчивает границы зерен и межзеренных прослоек из-за появления избыточного количества карбидов, что приводит к снижению относительного удлинения и сжатия. При снижении содержания хрома ниже 1,1 мас, Я резко падает прочность металла шва,Никель является основным легирующим элементом, участвующим в образовании мартенсита замещения. Легирование никелем конструкционных сталей во всех случаях уменьшает склонность сталей к хрупким разрушениям практически при всех видах нагружения.При содержании никеля менее 1,5 мас.Я снижается вязкость металла шва, особенно при отрицательных температурах, и, как следствие, понижается работоспособность сварного соединения; сталь склонна к перегреву при высоких температурах и отпуске при 550 в 6 С, не устраняет отпускной хрупкости, даже при содержании молибдена 0,5 - 0,9 мас.Я. Экономически нецелесообразно из-за дефицитности увеличивать содержание никеля выше 2,5 мас,о" для данного типа сварочной проволоки.Ванадий при выбранных соотношениях остальных компонентов повышает прочность сварного шва без снижения циклической работоспособности на изгиб.Марганец и кремний яв.пяются необходимыми элементами сварочной проволоки, предназначенной для сварки в среде уг.пекислого газа или смеси с аргоном. Верхние пределы их содержания приняты для сохранения высоких значений относительного удлинения и сжатия, а также прочности.Нижние пределы обусловлены отсутствием неметаллических и шлаковых включений, так как при этом образуются продукты раскисления с относительно невысокой температурой плавления, что обеспечивает их коагуляцию и удаление на поверхность ванны.Химический состав и механические свойства предлагаемой сварочной проволоки приведены в таблице.Сварка производилась на модернизированном автомате АДСВ - 2 с источником питания ВДУ - 504 УЗ.В качестве основного материала использовались пластины из стали 12 ХНЗМД, 12 ХГН 2 МФДРА. Форма и размеры подготовленных кромок соответствуют типу шва С 17 по ГОСТ 1471 - 76. Защита сварочной ванны осуществлялась углекислым газом или смесью (СО. + аргон 20 Я). Образцы сваривались встык за 2 - 4 прохода на 10 15 20 25 30 35 401425013 Формула изобретения СосСодервание элементов, мас.а." 1" 1 и 1Г ".1" 1:ф 1 .Ы.: 1 0,03 0,30 1,00 1,10 1,50 0,50 0,05 0,05 0,25 0,05 95,17 850,0 33,5 49,0 4,21 10 2 0,05 0,60 1,50 1,45 2 О 0,70 0,33 0,08 0,60 0,12 92,67 910,0 12,8 45,0 5,251 О 3 0,10 080 2,00 1,80 2,50 0,90 0,25 0,25 1,00 0,20 90,20 980,0 12,5 46,0 5,5 1 О Составитель Т. АрестРедактор С. Пекарь Техред И. Верес Корректор С 3. КравцоваЗаказ 4722/14 Тираж 922 ПодиСноеВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Рау 3 цская наб., д. 4/5Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 следующих режимах: 1 ев = 200 А,25 В, Ъсе = 18 м/ч; Рсоа и Со + Ат =16 - 22 л/мин.Для оценки стойкости сварного соединения к воздействиям нагрузок при циклическом изгибе проводили испытания образцов на длительный изгиб.Образцы изготавливали в соответствиис СТП АДН 12 - 81 Тип,Ш. Испытания проводились в соответствии с СТП АДН 12 -81 при - 50 С,10Результаты испытания показывают, чтоувеличение циклической долговечности приизгибе связано как с высокими значениямипрочности, так и с сохранением пластических характеристик, что в свою очередь увеличивает сжимаемость зерен за счетувеличения напряжения растяжения и сжатия.Использование сварочной проволоки предлагаемого состава позволяет увеличить срокслужбы изделий, работающих в жестких условиях на циклическую долговечность приизгибе. Состав сварочной проволоки, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, молибден, алюминий, ванадий, железо, отличающийся тем, что, с целью повышения циклической долговечности сварного соединения при работе на изгиб и при температуре - 50 С, состав дополнительно содержит медь и титан при следующем соотношении компонентов, мас. ох:Углерод 0,03 - 0,10 Кремний 0,3 - 0,8 Марганец 1 - 2 Хром 1,1 - 1,8 Никель 1,5 - 2,5 Молибден 0,5 - 0,9 Алюминий 0,05 - 0,25 Ванадий 0,05 - 0,25 Медь 0,25 - 1,00 Титан 0,05 - 0,20 Железо Остальное причем отношение содержания меди к содержанию титана равно 5:1.