Состав сварочной проволоки

щ 810413 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Соаз Советских Социалистических Республик(51) М. Кл.В 23 К 35/32 С 22 С 19/03 22) Заявлено 02.04.79 (21) 2744922/25-2 рисоединением заявки Ле Государственный комите(23) Приорит Опубликовано 07,03.81, Бюллетень Хе 9 (53) УДК 621 791 0422. (088,8)5) Дата опубликования описания 07.03.81 3) о делам изобретений ткрытнй 2) Авторыизобретения А. Ф, ПетракоР, С. Курочко В, М. Плетен(54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛО 20,0 - 10,0 - 9,0 - 0,5 - 0,5 - 0,01 - 0,06 -0,0 0,0 1,0 ХромНикельВольфрамМарганецЖелезоРВМУглерод 0,00,080,35 о крайней компонен тере одиниз группы: 0,15 0,15 0,15 0,03 ьное циркониигафнийАлюминийКальцийКобальт 0,202 -01 -Остал сл овне:ний м выполнятьс олжно при и + алюх цирконии= 0,04 - 0,2. Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для изготовления сплавов сварочной проволоки преимущественно для сварки кобальтовых сплавов и разнородных сталей.В современном машиностроении для изготовления ответственных деталей применяются жаропрочные кобальтовые сплавы, а также разнородные соединения тепло- прочных сталей. Сварка таких материалов известными сварочными проволоками не позволяет получить качественных соединений ввиду их склонности к образованию горячих трещин и недостаточных прочностных характеристик.Известна сварочная проволока на кобальтовой основе, содержащая, вес. %:Хром 24 - 26,5 Никель 9,5 - 11,5 Вольфрам 6,0 - 8,0 Марганец До 1,0 Железо До 60 Иттрий До 1,0Углерод 0,10 - 0,60 Бор До 0,05 Кобальт Остальное 1,Эта марка сварочнои проволоки обеспечивает получение соединений при сварке кобальтовых сплавов с пределом прочно сти только до ст, 80 кг/ммз, Однако такие соединения имеют высокую склонность к образованию горючих трещин.С целью повышения конструктивной прочности и технологичности сварного соединения предлагаемый состав дополнительно содержит кальций и, по крайней мере, один компонент, выбранный из группы: цирконий, гафний, алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. %:(оо О Д( Ю х о х Р о со оо сс (- ох х о с 5 (о с Оч О о(о (о с со о соСч Сч Сч 1 чч З л о х о о и х с((о 35 4 О 45 50 55 6 О 65 Циркони введен для из.1 сльчения зерна и модпфицированпя каропдов, что способствует упрочнснию металла шва, повышению ударной вязкости и сопротивляемости образованию горячих трсщш.Гафний оказывает модифицирующее воздействие на морфологию карбидной фазы и повышает жаропрочность и сопротивляемость образования горячих трещин.Алюминий измельчает размер зерна металла шва, обеспечивает хорошее раскислсние сварочной ванны и повышает жаропрочность, сопротивляемость образованию горячих трещин.Введение кальция обеспечивает хорошее раскисление сварочной ванны, способствует очищению границ зерна и предотвращению пограничных выделений, повышает прочностные характеристики и сопротивляемость образованию горячих трещин. Повышенное содержание вольфрама в выбранных пределах обеспечивает получение максимальных прочностных свойств без снижения ударной вязкости и сопротивляемости образованию горячих трещин.Повышение содержания никеля способствует увеличению ударной вязкости металла шва.Ограниченное содерканис редкоземельных металлов способствует получению оптимальных значений ударной вязкости и технологической прочности (сопротивляемост образованию горячих трещин).Пониженное содержание углерода обеспечивает рост уровня технологической прочности и ударной вязкости при сохранении приемлемых значений предела прочности и жаропрочности.Сравнение известных и предлагаемого составов сварочной проволоки представлены в табл, 1,Из выплавленных сплавов указанного состава были получены сварочные проволоки, которые были использованы для сварки пластин из кобальтового сплава марки В)КЛК 21, а также разнородного сочетания сталей марок 30 Х 1 СНА+ -г 13 Х 15 Н 4 Л(Б с толщиной 15 мм, Перед сваркой пластины пз стали 30 Х ГСНЛ термически упрочнялись по режиму: закалка с 900 С в масло+отпуск 250 С, 2 ч, а пластины из стали 13 Х 15 Н 4 МЗ термически упрочнялись по режиму: закалка с 1070 С в масло-обработка холодом ( - 70 С, 2 ч) +отпуск 200 С, 1 ч; пластины из сплава В)КЛК 21 не проходили термической обработки. После сварки термическая обработка не производилась. Пластины нарезались на образцы и проводились испытания на механические свойства. Испытания на склонность к образованию горячих трещин (технологическая прочность) проводились на плоских образцах толщиной810413 1 ОООо1 ОО длительная прочность при 1000 Сна базе 100 ч, кг/ммЛвр - сопротивляемость образованиюгорячих трещин, мм/мин,Принималось среднее значение результатов испытаний не менее трех образцов.Механические свойства и технологическая прочность сварных швов с использо ванпем предлагаемого и известных составов сварочной проволоки представлены втабл, 2. в трещине,1000 Впри 1000 С,предел прочностикг/ммг Таблица 2 Показатель свойств Свариваемый материал"111 а ту вв 1,5 1,5 1,5 60 8 4,0 10 1,5 15 10 20 15 40 25 0,5 2,0 0,5 5,0 ВКЛК47 8,0 110 Как видно из табл, 2, механические свойства и технологическая прочность сварных швов с использованием предлагае мого состава сварочной проволоки заметно превосходят свойства известного состава.Использование предлагаемой сварочной проволоки для сварки кобальтовых сплавов и разнородных соединений сталей 20 обеспечивает по сравнению с известными проволоками следующие преимущества: возможность достижения равнопрочности сварного соединения с основным металлом без проведения последующей термообра ботки; надежное сохранение полученного уровня свойств в условиях высокотемпературного нагрева, а также приложения динамических нагрузок; предотвращения образования в сварных соединениях трещин. 30Это значительно повышает качество и надежность изделий из указанных материалов и позволяет получить значительный экономический эффект за счет снижения веса конструкции, возможности устра нения термообработки после сварки и создания конструкций (крупногабаритных) нужной конфигурации, а также устранения брака при сварке. УглеродХромНикельВольфрамМарганецЖелезоРедкоземельныеметаллыКальций 0,05 - 0,35 20 - 30 10 - 20 9 - 11 0,5 - 2 0,5 - 100,01 - 0,08 0,01 - 0,03 Компонент, выбранныйиз группы:ЦирконийГафнийАлюминийКобальт 0,02 - 0,15 0,02 - 0,15 0,02 - 0,15 Остальное 40 Состав сварочной проволоки преимущественно для сварки сталей и кобальтовых сплавов в защитной среде, содержащий 45 8 мм. При этом получены следующие характеристики:о - предел прочности, кг/мм 2ф - относительное сужение, %ав - ударная вязкость по Менаже,кгм/см 2 ату - ударная вязкость кгм/см Формула изобретения углерод, хром, никель, вольфрам, марганец, железо, редкоземельные металлы, кобальт, отличающийся тем, что, с целью повышения конструктивной прочности и технологичности сварного соединения, состав дополнительно содержит кальций и, по крайней мере, один компонент, выбранный из группы: цирконий, гафний, алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. %: Источники информации,принятые во внимание при экспертизе