Состав сварочной проволоки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 22 С 38/О 1)5 В 23 КЗ НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Я 1 з и 1(54) С (57) И СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛ ение относится к к материалам для рки низколегирова ных хладостойких ения - повышение ТАВ бре рке лект ошла ко конст с талеи. лацокц изобр в пред ке и, повыша ослабь шва удархла- едуГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ПНТ СССР У СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Сущук-Слюсаренко И,И, и др,Основные и сварочные материалы длялектрошлаковой сварки, Киев: Наукова думка, 1981, с,80-81.Авторское свидетельство СССРй 353998, кл. С 22 С 38/06, 28,10,65Проволока СвХН 2 ГМЮ ГОСТ 2246-70 Изобретение относится к сварке, аименно к материалам для электрошлаковой сварки (ЭЫ) низколегированныхконструкционных сталей с высокойхладостойкостью, предназначенных дляизготовления сосудов и аппаратов,эксплуатируемых в химической, нефтеперерабатывающей, нефтехип:ической,нефтяной и газовой отраслях промыш"ленности при отрицательных рабочихтемпературах.Цель изобретения - повышениедостойкости металла шва без послющей нормализации,стойкости металла шва без последующей нормализации, Сварочная проволо. ка имеет следующий состав, мас,3,; углерод 0,04-0 з 11 1 кремний 0,17 0.37; марганец 2,0-3,35; алюминий 0,07-0,26; железо остальное. При этом содержание марганца и алюминия опререпяется таким образом: Мп = : 1 О,ЗБС(мас.,Ф); м 1 = 0,09 ИпС (мас.3)з где С. - содержание углерода, мас.В; Мп - содержание марганца, мас.ь. Ограничение содержания углерода и кремния, а также повышенное содержание марганца и алюминия способствуют увеличению ударной вязкости металла шва. При этом максимальный эффект от введения марганца достигается при заданном соотношении с углеродом. Оптимальные добавки алюминия для обеспечения хорошего раскисления металла шва и повышения хладостойкости выбирают в зависимости от относительных количеств марганца и углерода. 2 табл. Углерод, как известно, резко снижает ударную вязкость металла в особенности со структурой перегрева,поэтому содержание его в проволокеследует максимально ограничить. Исходя их технологичности металла привыплавке, он выбирается в пределах0,04-0,11 мас,Ж.Низкое содержание кремниялах 0,17-0,37 мас.Ф в проволоследовательно, в металле швает ударную вязкость феррита,ляет химическую неоднородности способствует увеличению его1569150 3Ной вязкости, Этой же цели служатповышенные содержания марганца иалюминия. При этом марганец в количестве 2-3,35 мас.й резко измельчаетвторичную структуру шва, устраняетФерритные оторочки по границам зерени видманштетову структуру.Максимальный эффект от введениямарганца достигается при заданномсоотношении с углеродом, равном Мп =м /О,45 С., мас.4, Причиной этогоявляется то, что марганец при содержаниях, близких к нижнему пределу,увеличивает, а при близких к верхнему 1,5пределу уменьшает ударную вязкостьферрита, Для компенсации такого влияния марганца при высоком его содержании (до 3,35 мас,ь) количество углерода в проволоке должно быть понижено (до 0,04 мас.4). При содержаниимарганца около 2 мас.3 количествоуглерода можно повысить в укаэанныхпределах (до 0,11 мас,3) без сниже".ия ударной вязкости металла шва. 25Положительная роль алюминия в количестве 0,07-0,26 мас,З проявляетсяв увеличении ударной вязкости Ферри:а, оптимальном раскислении металлашва, измельчении его первичной структуры, более благоприятном распределении в структуре сульфидных включений,Оптимальные добавки алюминия выбирают в зависимости от относительныхколичеств марганца и углерода по Формуле А 1 = 0,09 Мп - С, мас,.Ф. При со 35держании углерода по нижнему, а марганца -. по верхнему пределу количество алюминия должно быть максимальнымчтобы обеспечить достаточное раскисление шва, ударную вязкость ферритаи, как следствие, высокую ударнуювязкость металла шва. При содержанииуглерода по верхнему пределу(0,11 мас.З), марганца - по нижнемупределу (2,0 мас.Ф) достаточно0,07 мас.3 А 1. Алюминий в таком количестве совместно с 0,11 масА Собеспечивает хорошее раскисление шва,а совместно с 2,0 мас.3 Мп - высокуюударную вязкость Феррита, 50При содержании в проволоке угле"рода, кремния, марганца и алюминияв количествах, выходящих за пределыпредлагаемых составов, не обеспечивается высокая хладостойкость металла шва при ЗШС без нормализации,Сталь для проволоки выплавляют втигельных электропечах обьемом 50 кг Из слитков изготавливают сварочные проволоки ф 3 мм и применяют их для сварки низколегированной стали марки 09 Г 2 СЮЧ ТУ 14-232-40-81, изм.1, изготовленной МК "Азовсталь", толщиной 78,2 мм. Способ сварки - электрошлаковый, без последующей нормализации,Гварные соединения подвергаются только высокому отпуску при 650 С. Металл шва испытывают на кратковременный разрыв при комнатной температуре и ударный изгиб при температурах от +20 до -70 С на образцах с круглым надрезом (Менаже). Структуру металла шва исследуют с помощью оптического микроскопа "Неофот" на шлифах, травленых в 53-ном растворе азотной кислоты, и электронного микроскопа "1 ео 1 200 СК". Химический состав металла швов контролируется на анализаторе "Спектровак".Химический состав проволок приведен в табл.Результаты испытаний механических свойств металла швов при электрошлаковой сварке без последующей нормализации проволоками с химическими составами в соответствии с табл. 1 приведены в табл. 2.Как видно из табл. 2, металл швов, полученных при электрошлаковой сварке без нормализации, проволокой укаэанного состава обладает требуемой ударной вязкостью даже при -70 Г,Сварочная проволока позволяет обеспечить высокую хладостойкость металла швов при электрошлаковой сварке без нормализации низколегированных конструкционных сталей, упростить и удешевить технологию изготов- ления сварных конструкций из этих сталей за счет отказа от нормализации,Ф о р м у л а изобретения Состав сварочной. проволоки, содержащий углерод, кремний, марганец, алюминий, железо, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения хладостойкости металла шва беэ последующей нормализации при использовании проволоки преимущественно для электрошлаковой сварки низколегированных сталей толщиной до 80 мм, состав содержит компоненты в следующем соотношении, мас,:15691506при этом содержание марганца и алюминия определяется по зависимостям, мас,Ф:Мп:= 10,45 СА 1 = 0,09 Мп - С 0,04-0,11 0,17-0,37 2,00-3,35 0,07-0,26 Остальное Т а б л и ц а 1 Содержание элементов, мас,Состав проволоки СИИпД 1Яе 0,16 3,87 0,17 3,35 0,27 237 0,37 2,00 0,38 1,86 Таблица 2 Сос-6,:, Ьвр РАЙ тавМПа МПаь проволо-ки Минимальные значения КСЧ, Чж/см 2,О при температуре, С+20 1 -40 1 460 570 22 66 2 480 605 21 68 3 485 610 22 65482 600 23 68 5 470 580 20 65е Составитель Н.СаленкоРедактор С,Патрушева Техред М.дидык Корректор М,Максимишинец т шЗаказ 1416 Тираж 651 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 еПроизводственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 Углерод Кремний Марганец Алюминий Железо 0,03 0,04 0,08 0,11 0,13 0,32 95,62 0,26 96,18 0,13 97,15 0,07 97,45 0,04 97 59 80 25 20 135 70 60 190 75 65 130 6545 100 20 18