Шихта порошковой проволоки

Союз Советских Социалистическик Республик(51)М, Кл,3 В 23 К 35/36 Государственный комитет СССР ио дЕлам изобретений и открытий(54) ШИХТА ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ 6,5-10,02,5-4,02,2-3,8 4,5-7,0 51,0-56,00,1-43,2-9,70,1-30,08-2 19,5-24,0 0,5-1,5 2,8-4,2 Изобретение относится к сварочному производству, а именно к материалам, предназначенным для выполненияразделительного слоя при сварке биметаллов с хромистьм защитным слоем,применяемых в химическом машиностроении,В сварочном производстве широкоизвестны порошковые проволоки, состоящие из стальной оболочки и порошкообразной шихты, содержащей как легирующие металлические компоненты(хром, никель, марганец, молибден,Ферросплав), так и шлакообразукищиесоставляющие.Известна шихта порошковой проволоки 11 , содержащая следующие компоненты, вес.%: РутилМраморПлавиковый шлатМарганец металлическийХром металлическийНикель электролитическийГематитферрониобий Проволока такого состава позволяет получить приемлемую устойчивость наплавленного металла к горячим трещинам при сварке аустенитиых хромоникелевых сталей.Однако в связи с пониженным запасом технологической прочности эта проволока непригодна для выпЬлнения разделительного слоя биметалла, так 0 как не гарантирует отсутствия в немгорячих трещйй. Кроме того, наличие никеля в составе шнхты проволоки отрицательно сказывается на коррозионной стойкости швов планирующего слоя 15 в отдельных, например серосодержащих,агрессивных средах. Известка также шихта порошковойпроволоки 2) , которая дает наплав ленный металл высокой технологической прочности и коррозионной стойко" сти,. содержащая следующие компонеты, вес.%:Хром:,металлический 8,2-13 Хром азотированныйНикельферрованаДйй30 феррониобий28-32 Ферротитан, 0,1-4Ферроалюминий 0,1-3Ферроиттрий 0,1-0,55Марганец азотированный 0 1-3,6Кремнефтористыйнатрий 0,3-1Молибден 0,1-4,2Железный порошок 0,5-10Малоуглеродистаясталь оболочки ОстальноеОднако данная проволока при выполнении разделительного слоя в процессе сварки биметаллоВ с ПОкрытиемиэ хромовой стали не гарантирует отсутствие в нем горячих трещин. Кроме того, проволока предназначена длясварки под флюсом и не обеспечиваетнадежной газовой защиты сварочнойванны,Цель изобретения - повышение качества металла шва при выполнении разделительного слоя в процессе сваркибиметаллов с хромистым планирующимпокрытием.Поставленная цель достигается тем,что в качестве шлакообразующей сос"тавляющей шихта содержит мрамор и плавиковый шпат приследующем соотношении компонентов, вес.1Хром металлическийМарганец металлический 34-38Мрамор 2,5-4,0Плавиковый шпат 2 ю 2 3 ф 8Феррониобий 2,8-4,2Хром азотированный 5,98,0Иттрий 1,4"2,бЖелеэный порошок, Ссталь ноеМрамор и плавиковый шпат вводятв шихту для обеспечения необходимойзащиты при сварке. Нижний предел со держания мрамора и плавикового шпатасоставляет 2,5 и 2,2, а верхний -4,0и 3,8, что обеспечивает надежную газовую и шлаковую, защиту наплавленного металла.Феррониобий вводят с целью измельчения структуры металла шва и за счетформирования высокотемпературных дисперсных нитридных фаэ - повышения егостойкости к горячим трещинам. Оптимальная концентрация этого компонентав предлагаемой шихте составляет 2,8"4,2.Хром металлический вводят в составшихты, главным образом, для образования необходимой аустенитной структуры сварного шва. Эксперименты пока- ..зывают, что при любом соотношении остальных компонентов введение хроманиже 28 дает наплавленный металл сметастабильньщ аустенитом, распад ко торого отрицательно сказывается напластичности, Верхний предел содержания хрома металлического(32) берется для достижения требуемой микро-.- структуры даже в случае ведения сварки на очень "жестких" режимах - с долей основного малоуглеродистого металла до 20, Следовательно, содержание хрома металлического иэменяют сцелью получения швов разделительногослоя с гарантированной микрострукту 15 рой и стойкостью к горячим трещинам.Марганец металлический также вводят в шихту для обеспечения требуемой структуры с высоким запасом аустеннтности. При концентрации марган- щ ца ниже 34, как показывают эксперименты, получить требуемую структурушвов не представляется возможным,Превышение же его свыше 38.не оказывает заметного влияния на свойства шва.Хром аэотированных вводят в шихтудля обеспечения аустенитной структуры и сопротивляемости швов к образованию горячих трещин. Такое его воздействие объясняется формированиемстабильноаустенитной структуры наплавленного металла и повышением технологической прочности эа счет образования высокотемпературны. нитрндных фаз, повышения свойств матрицыЗ 5 аустенита, измельчения зерна и дезориентации литой структуры. Многократные опыты показывают, что при введении в шихту хрома азотнрованного ме нее 5 (при любом соотношении прочих4 р ингредиентов) не удается получить наплавленный металл с требуемыми свойствами, превышение же его свыше 8мало сказывается на рассматриваемыххарактеристиках швов,45Железный порошок является нейтральниа ксипонентом, составляющим осталь-ную (дополнительную)часть шихты.Иттрий вводят в шихту для придания сварным швам требуемой устойчивос: ф ти к горячим трещинам,В таблице представлены составышнхты и эавсимость стойкости швов к горячим трещинам от количественного содержания иттрия в этих составах.772773 весй 2,2 редл аемы 3 0 Остально 8 - 4,7 2 8 О,3,3 34 4 3,8 2,8 5 38 2,2 3,8 4,2 8 34 2,5 2,2 2,8 5 9,7 - 1 9,8 - 1 3,8 4,28 3 10,ание ь деФормации (Баумана. Присварных шнон м р) определяетсяначениях Чр менее".отмечаются горячие Критическая скоростпо методике ЛТП им.5,0 мм/мин в металлетрещины. мула изобретения 4 Составитель Т. Арест,Ре акто И. Михеева Техред А,Щепанская Ко ектоИ, Стец 3 /14 ое Тираж 1160осударственного кделам изобретенийМосква ЖРа Подписнитета ССС открытийкая н аказ 6795 ВНИИПИ 113035 4 илиал ППП "Патент , г. Ужгород, ул. Проек Из таблицы видно, что наилучшими свойствами обладают сварные шны, выполненные проволокой с 1,4-2,6 иттрия н шихте. Введение. в шихту менее 1,4 иттрия практически не сказывается на технологической прочности сварных швов, а увеличение его против З 5 2,6% мало способствует дальнейшему улучшению рассматриваемого показателя качества.Предлагаемая проволока по сравнению с известной обеспечивает более 0 высокое качество швов при сварке разделительного слоя биметалла.Предлагаемая проволока может найти широкое применение при сварке хиМической аппаратуры, так как ее использование значительно повышает на дежность и долговечность снарных соединений, уменьшает потери от брака, повышает производительность сварочных работ. Изготонление предлагаемой проволоки может быть осуществлено по 56 общепринятой существующей на заводах-изготовителях технологии.Экономический эфФект от внедрения предлагаемой проволоки составляет 1,4-3,6 руб. на 1 кг металла шва в Я зависимости от толщины свариваемого металла. Шихта порошковой проволоки, содержащая хром металлический, марганец,Феррониобий, хром азотиронанный, иттрий, железный порошок и шлакообраз"зующую составляющую, о т л и ч а ю -щ а я с я тем, что,с целью повышения качества металла шва при выполнении разделительного слоя н процессесварки бнметаллов с хромистым плакирующим покрытием, в качестве шлакообразующей составляющей шихта содержитмрамор и планиковый шпат при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:Хром металлический 28-32Марганец 34"38Феррониобий 2,8-4,2Хром азотированный 5,0-8,0Иттрий 1;4"2,6"Мрамор 2,5-4,0Плавиконый шпат 2,2-3,8Железный порошок ОстальноеинФормациифпринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 527278, кл. В 23 К 35/368, 22,04.752. Авторское свидетельство СССРВ 592550, кл, В 23 К 35/368,2408,76.