Чугун для сварочных прутков

.союз советскихСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ 828 1)5 С 22 С 37/1 ТЕНИ АВТ КОМУ С ТЕЛЬСТВ верхностных дефектов в фасонных отливках, Цель изобретения - получение качественного сварного шва при заварке . фасонных.отливок с толщиной стенки 5-20 . мм, Новый чугун содержит, мас,%: С 3,8-4,2;5) 3,5-4,5; Мп 0,01-0,2; Сг 0,01-0,05; А 1 0,01- 0;05; Мд 0,04-0;08; Са 0,05-0,15; РЗМ 0,005 - 0,02; Т) 0,01-0,05; Ч 0,01-0.05; Ва 0,005-0,05; . М 0,001-0,03; й 0,01-0,2; Р 0,15-0,3; Ре - остальное, Дополнительный ввод в состав предложенного чугуна 0,15 - 0,3% Р, а также изменение в нем содержания Мд, РЗМ и М позволили получать сварной шов в отливках с толщиной стенки 5-20 мм без отбела и прожогов. 2 табл.(71) Дизельный .ции" и Научно-тезир" Ю,Голубев, Д,Краля, А.Метлицстенных фасо нии более 0,3прутков жидк гуна повышае снижается, од ся и механиче эывает уху появляются м ментитно-фос Изобретение от частности к разрабсится к металлургии ке состава чугуна дл сварочных прутков,Цель изобретени венного сварного шв ных Отливок с толщин- получения качестпри заварке фасоной стенки 5 - 20 мм. стрируется примеранения. Выбор граничания компонентов в состава обусловлен ржании в составе прутков месфора его действие на повыше- текучести и на снижение плавления чугуна не проявляою очередь способствует ухудриваемости при заварке ивок с толщиной стенок менее чугуна для сваро оличестве 0,15- нию жидкотекуч мпературы плавл о снижает перегсамым способст завариваемых то,3% ести ния вует нкоГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельство СССРМ 757284, кл, В 23 К 35/30, 1972.Авторское свидетельство СССР(54) ЧУГУН ДЛЯ СВАРОЧНЫХ ПРУТКОВ(57) Изобретение относится к металлургии иможет быть использовано при заварке поИзобретение илл юми конкретного применых пределов содержчугуне предложенногоследующим,Введение в составпрутков фосфора в кспособствует повышечугуна, понижению теего, что соответственнместах заварки, и темустранению отбела в При соденее 0,15% фо ние жидко температуры ется, что в св аению сва фасонных отл 0,02 м. нных отливках. При содержа- % фосфора в составе чугуна отекучесть наплавленного чутся и температура плавления нако при этом резко снижаютские свойства чугуна, что вы-д да ение качества шва, икротрещины, включения цефидной эвтектики, 1828875Уменьшение содержания карбидообра-.зующих элементов (магния - до 0,04-0,08,редкоземельных металлов - до 0,005-0,02 )позволяет получать качественный сварнойшов без отбела, Такое содержание в составечугуна магния совместно с редкоземельными металлами и присутствие в нем элементов - сфероидизаторов - кальция и барияспособствует получению при сварке тонкостенных отливок сварного шва со структурой шаровидного графита.Ускоренное охлаждение расплавленного чугуна сварного шва, имеющего низкуютемпературу плавления при заварке тонкостенных отливок, способствует также формированию графита шаровидной формы иполучению качественноо шва без отбела,Наличие в составе прутков никеля (0,010,2; способствует увеличению пластических свойств сварного шва. При увеличениисодержания никеля более 0,2 при сваркетонкостенных отливок, в которых сварнойшов кристаллизуется с повышенными скоростями охлаждения, вызывает образование в структуре шва мартенситнойсоставляющей, которая резко снижает пластические свойства металла, что в свою очередь снижает качество шва.Наличие в составе сварочных прутковкремния (3,5-4,5). и углерода (3,8-4,2)обеспечивает получение качественного заварного шва без цементита. При содержании в составе прутков менее 3,5 кремнияи менее 3,8 углерода в сварном шве появляются включения цементита, Ввод в составболее,4,5 ь кремния и более 4,2 углеродаприводит к понижению пластическихсвойств. шва,Модифицирующие элементы кальций0,05-0,15 и барий 0,005-0.05 оь в составепрутков совместно с магнием, редкоземельными металлами вызывают образованиешаровидной формы графита в наплавленном слое.Наличие в составе прутков легирующихэлементов таких, как марганец, хром, титан,ванадий способствует повышению прочностных характеристик сварного шва, особенно предела прочности при растяжении.Азот в составе прутков в количестве0,001-0,03 вызывает образование в сварном шве нитридов ванадия, титана, которые, являясь дополнительными центрамикристаллизации, способствуют получениемелкозернистой структуры шва.Алюминий в составе прутка в количестве 0,01-0,05;(, являясь раскислителем металла шва, одновременно способствуетграфитизации чугуна, устраняет образование цементита. аИзготовлен и испытан состав сварочныхпрутков, приведенный в табл, 1,Необходимый состав прутков получалипутем выплавки исходного чугуна в индук 5 ционной печи, содержащего углерод, кремний, марганец, хром, алюминий, титан,ванадий, никель, и последующего ввода. внего комплексного модификатораФСМг 7,содержащего 6,5-8,5 магния, 0,2-1,10 кальция, 0,3-1 РЗМ, 45-60 кремния. остальное - железо (по ТУ 14-5-.134-86).Для оптимизации состава по модифицирующим элементам использовали лигатуруФСЗОРЗМ 20 (с содержанием до 20 РЗМ);15 никельмагниевую лигатуру (с содержанием15";ь магния и ферросилиций ФС 75. Затемпроводили е ковше донную продувку азотомвыплавленного чугуна, Из приготовленного .состава отливали пруток диаметром 8. мм;.20 длиной 200 мм,Проверку на свариваемость, наличие отбела, прожогов и качество сварного швапроводили на ступенчатых пробах с толщиной стенок ступенек 20. 10, 5 мм, длиной25 ступенек 50 ми шириной. ступенек 80 ми. По,длине ступенек посредине просверливалиотверстия диаметром 16 мм, которые затемзаваривали. После разделки кромок вдольступенчатых проб под углом 45, их уклады 30 вали друг возле друга, подогревали до 600 Си проводили заварку электродуговым способом,Ступенчатые пробы отливались из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом,35 Механические свойства чугуна ступенчатыхпроб: предел прочности при растяжении500 МПа, относительное удлинение 15,твердость 200 НВ.Из сварного шва вырезали образца дляиспытания качества и свойств металла. Наличие отбела, прожогов определяли визуальным осмотром ступенчатых проб,Результаты испытаний приведены втабл. 2.45Механические свойства сварного швапроб, заваренных прутками предложенногосостава (1-3), находились в пределах:о - 490-530 МПа, д = 3-5, НВ-244-269,Сравнение результатов табл, 1 и 2 показывает, что наилучшие показатели по отсутствию отбела, прожогов и качеству сварного 55 шваимеют составы прутков 1-3. Приприме.-нении для заварки чугунного прутка известного состава выявляются отбелы. прожоги впробах и ухудшение структуры чугуне (появление цементита, цементито-фосфидной звтектики и ухудшение формы графита).(аалвка К 412920/22-02) сварамцк прутков Состав Тоевинапрутка ступенъкнпабы, ннТаблнцав 2ее тйачестеа вва (нэленнеелроиогоа)Никрроструктура сварного ывл Нет отбепа ее метппоыогов О То иеНет отСела и нетпро иогов павлито-феррипал (феррита ло 02)Графит варааидной фара То ке це нет отбела и натлроиогое 20 То ка 1 О Пермто-фсврнтнэа (феррита да 3)Графит вароандиой Форвайермтнаа цецантио-Фосфиянаа эаеектцкаГрафит варовидкй Формы (нестанм)4 аетса отбел, нетлраиогов веатса отбвл еднничные прологи 10 Перлнтнаа, цементно-Фосеиянаа эвтектика Графит ыаровидиой Формы (отд.вкеиченил) йврмтнал ермеитно-Фосфидмаа ээтектикэГрафит вароеидмой фавны (единичныекпаченна)Перлито-Феррмтмал (Фаррмта до ЗОЦГрафит аерммкулврной ФормыПерлто"Фервнтмав (веренев до 202)Графит вврннкуларной фсфквеПермто(ерритнаа (фаррнта до 102)Графит еейникуларной Формыйерлитнав (цеиэмтмта до 400)Графит аэровидной Формы (адмнмцмыевличение)йерлитмав (цемемтнтв да 502)Графит аароаидной форе (единыиценееценна)Перли тнав (ценемтеетв йее 004 То ве 5 20 Нет отбела, нмеатсвл роаог н То ве нщ 5 евееатса отбел То ве 1 Он ееече е Ф о рмул а изобретения Чугун для сварочных прутков, содержащий углерод. кремний, марганец, хром, алюминий, магний, кальций, .редкоземельные 5 злементы. титам, ванадий. барий, азот, никель и железо, о т л и ча ю щи й с я тем, что с целью получения качественного сварного шва при заварке фасонных отливок с толщиной стенки 5-20 мм. он дололнитель О но:содержит фосфор при следующем содержании компонентов, мэс. Ж:Углерод 3,8-4 т 2 Кремний 3,5-4.5 Химмцаскиг состав сварочнык прутков,насНеолита"Ферримал (Феррита до 52) Графмт варовндной Формы Неолита-фепиттнав (феррита до 102) Графит ыаровияноп формы Перлито-Ферритнак (Ферриа по 5:)Графит ыаровигиой Формыермто"ферритеаа (Ферритэ яо 22)Графит ыаровидной формы йерлнто-ферритнак (Феррита до 4",)Графмт варовиямай Форвеперлнта-феррмтнаа (еерритэ до 102)Графит варцаиднай ФормыИерлнто-феррытнаа (Ферриа до 52)Графит ыароаидной Форм МарганецХромАлюминийМагнийКальцийРедкоземельныеэлементыТитанВанадийБарийАзотНикель