Состав сварочной проволоки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1747664(51 М. Кл.фВ 23 К 35/30 С 22 С 38/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений н открытий(088. 8) Дата опубликования описания 15,0780(54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ 20-270,002-0,00 б0,002",00 б1-3, 8Остальное 23 Зо Изобретение относится к сварочным материалам, предназначенным для сварки особо чистых высокохромистых ферритных сталей в химическом машиностроении,5Известна сварочная проволока, содержащая компоненты в следующем соотношении, вес.Ъ:УглеродАзотХромМолибденЖелезо(1) .Она не обеспечивает при сварке вы-)5 соких механических свойств и коррозионной стойкости металла шва. В частности, выполненные с ее использованием сварные швы имеют ударную вяэ" кость менее 2 кгм/см и проявляют 20 склонность к межкристаллитной корро" эии.Известна сварочная проволока, содержащая компоненты в следующем соотношении, вес.%: 25ХромУглеродАзотМолибденЖелезо Однако и этой проволоке свойствен" ны определенные не)остатки. Так, сва" ренные такой проволокой соединення иэ особо чистых высокохромистых Ферритных сталей, хотя и отличаются в исходном состоянии высокой вязкостью и сопротивляемостью общей корроэионному износу, тем не менее, после неизбежных при изготовлении химической аппаратуры технологических нагревов (до 1000-1100 С) утрачивают стойкость швов к межкристаллитной корро" эии. Цель изобретения - разработка такого ее состава, при котором она обеспечила бы приемлемые механические свойства сварных швов и Исключила развитие в них после технологических нагревов межкристаллитной коррозии,Это достигается тем, что в известный состав проволоки дополнительно вводится титан при следующем соотношении компонентов, вес.%:углерод 0 002 0 ОроАзот 0,002-0,006 Хром 20 - 27 Молибден 1 -3,8 Титан 0,2 " 0,4 Железо ОстальноеСтойкость к МКК Сг Мо не стоек ост,0,005 Оу 006 26,3 2,1 - ост не стоек 0,002 0,006 24,2 1,9 0,11 ост. не стоек 0,005 0,003 25,4 2,4 0,20 ост.0,002 0,006 26,1 2,7 0,28 ост.0 006 0,006 26,9 3 6 О 40 ост.0,005 0,004 23,2 3,1 0,46 ост,стоек стоек стоек стоек Имеющиеся данные о качественно-количественном влиянии входящих в заявляемый состав проволоки ингредиентов на свойства направленного металла свидетельствуют о том, что легирование проволоки хромом и молибденом производится с известной целью - дляоэышения прочности и достижения увов требуемой общей коррозионной стойкости и стойкости,к межкГисталлитной коррозии, При этом достаточно хорошо известны и граничные пределы содержания этих компонентов. Так, при содержании в проволоке менее 20 хрома и менее 1,0 молибдена ухудшается сопротивляемостьшвов корроэионному износу, особенно в концентрированных 15 растворах щелочей, уксусной, азотной и других кислот, не достигается упроч- нения направленного металла и стойкости его к межкристаллитной коррозии в послесварочном состоянии. Превышение 2 О же хрома и молибдена против 27 и 3,8 соответственно из-за выделения иитерметаллидных фаз вызывает у сварных швов нежелательную склонность к отпускной хрупкости в процессе охлаждения от 800 С, что снижает их пластичность и ударную вязкость.Углерод и азот относятся к известным, неизбежно присутствующим, ухудшающим,механические свойства и коррозйонную стойкость элементам. Вместе с тем, из-за отсутствия шихтовых материалов и реальной производственной технологии изготовления достичь содержания углерода и азота в составе проволоки каждого менее 0,02 прак- З 5 тически невозможно, а повышение концентрации этих компонентов выше 0,006 приводит к резкому понижению ударной вязкости и коррозионной стойкости швов. 40Дополнительное введение 0,2-0,4 титана в известный состав проволоки позволяет достичь поставленную цель 0,003 0,005 20,6 1,4 и приводит качественно к новому эф-фекту, заключающемуся в том, что выполненные такой проволокой швы не проявляют склонности к межкристаллитной коррозии после продолжительного (свыше 1,0 ч) технологического высокотемпературного (1000-1100 С) нагрева, Несомненно, что установленный эффект связан с предотвращением при нагреве объединения хромом границ ферритных зерен эа счет образования карбонидов титана, вследствие чего и достигается высокая стойкость швов к межкристаллитной коррозии.Для количественной оценки влияния титана в предлагаемой проволоке исследованиям подвергли ряд опытных плавок, составы которых приведены в таблице,После выполнения выплавки и конки опытные планки подвергали термической обработке с целью формирования у металла структуры и свойств, характерных для сварных швов, а затем дополнительно нагревали в течение 1,5 ч при 1000-110 ООС. Результаты испытаний показали, что стойкость к межкристаллитной коррозии и механические свойства швов в значительной мере зависят от количества титана. В частности, после технологического нагрева высокая сопротивляемость межкристаллитной коррозии, а также приемлемые значения относительного удлинения (эьвяе 5), ударной вязкости (выше 20 кгм/см) и работы развития трещины (выше 12 кгм/см ) отличаются лишь при концентрации титана 0,2 - 0,4. При этом уменьшение его содержания ниже 0,2 не позволяет достичь гарантированной стойкости швов к межкристаллитной коррозии, а превышение его против 0,4 вызывает снижение механических свойств, э первую очередь, ударной вязкости и работы развития трещин.747664 43 формула, изобретени я Составитель Н.СоколоваТехред О. Андрейко Корректор М.Демчик Редактор Г.Нечаева Заказ 4136/7 Тираж 1160 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Типичные механические свойствашвов, выполненных в аргоне предлагаемой проволокой (при 20 С)Предел текучести,кг/мм 34Предел прочности, 5кг/ммОтносительноеудлинение,Ъ 26Ударна вязкость,кгм/смРабота развитиятрещин, кгм/см 18По сравнению с известной проволокой по прототипу предлагаемая проволока обеспечивает стойкость сваренныхшвов к межкристаллитной коррозии послв технологических нагревов.Сварные соединения, выполненныепредлагаемой провслокой в инертныхгазах, отличаются повышенной коррозионной стойкостью, высокой ударной 20вязкостью и пластичностью металлашвов, что обеспечивает их устойчивостьк хрупкому разрушению.Предлагаемая проволока манжет найти широкое применение для сварки химической аппаратуры, эксплуатируемов контакте с агрессивными средами. Использование предлагаемой проволоки при сварке конструкций из высокохромистых ферритных стале позволит повысить их надежность и долговечность. Состав сварочной проволоки, содержащий углерод, хром, молибден, азот,железо, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью повышения стойкости шва к межкристаллитной коррозии,состав дополнительно содержит титанпри следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:Углерод 0,002-0,006Хром 20-21Молибден 1-3,8Азот 0,002-0,006Титан 0,2"0,4Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США 9 3581054,кл. 219-146, 1976.2. Авторское свидетельство СССР9 496 135, кл . В 23 К 35/30, 1977