Состав сварочного прутка

Союз Советских Социалистических Республик(22 Заявлено 02. 07. 79 (21) 2787161/25-27с присоединением заявки йо(51)М. Кл з В 23 К 35/30 С 22 С 38/10 Государственный коиитет СССР ио делам изобретений и открытий(53) УДК 621. 791. .042.2 (088.8) Дата Опубликования описания 2504,81( 54 ) СОСТАВ С ВАРОЧНОГО ПРУТКА 3,4"3,7 2,7-3,7 0,4-0,7 Изобретение относится к сварочному производству и предназначено для исправления отливок (трещин, газовых раковин) из высокопрочного чугуна.В настоящее время применяются порошковые проволоки с иттрием и магнием для сварки чугуна, Однако применение порошковых проволок на базе лигатур иттрия с железом, никепем, магнием приводит к химической неоднородности и большой чувствительности присадочных материалов к концентрации напряжений в зоне наплавки. Наличие магния в составе иттриевых лигатур, ввиду его высокой активности к кислороду, сере, азоту приводит к образованию различных неметаллических соединений типа "черных пятен" и ослаблению наплавленного металла в зоне заварки, по сравнению с основным металлом. Подготовка н тщательный размол порошков иттрия и магния .является весьма трудоемким процессом.Известен состав 11 сварочного прутка для заварки высокопрочного чугуна, содержащий следующие компоненты, вес.ЪгУглеродКремнийМарганец Никель 0,1-0,6Титан 0,1-0,2Медь 0,01-2,5Олово 0,01-0,5Бор 0,05-0,2Церий 0,05-0,25Иттрий 0,02-0,15Железо Остальное.Известен состав 21 сварочногопрутка для заварки высокопрочного чугуна, содержащий следующие компоненты, вес.Ъ:Углерод 3,4-3,7Кремний 2,7-3,715 Марганец . 0,4 Оу 7Никель 0,1-0,6Титан 0,1-0,2Медь 0,01-2,5Олово 0,01-0,520 Бор 0,05-0,2Церий 0,05-0,25Иттрий 0,02-0,15Железо Остальное.Однако в известном составе при садочного прутка сочетание различных элементов химического состава приводит к ряду недостатков, которые снижают как качество сварного соединения, так и требуют дополнитель ных меррприятий термической обработ823041Барий 0,3-0,5Медь 0,5-2Железо Остальное .Присутствие иттрия в сварочном прутке в твердом растворе железа в пределах его растворимости приводит к равномерному распределению иттрия в металлической матрице беэ химической неоднородности, Незначительное парциальное давлене паров иттрия, около 0,001 кгс/см , в зоне расплавления и низкая скорость убывания паров иттрия из расплава обеспечивает стабильное содержание его во всем обьеме металла, что способствует образованию графита шаровидной Формы с размером включений до 15-20 мкм.Барий является сильным графитизатором и способствует Формированию в зоне заварки перлито-Ферритной микроструктуры без включения карбида железа РеС при высокой скорости кристаллизации и затвердевания.Предлагаемое содержание меди повышает пластические свойства сварного соединения.Химический состав известного и предлагаемого сварочных прутков представлен в табл, 1.а о л и ц а 1 Компоненты вес,Ип й 1 Т 1 Сц Ьп В Ва С 1 УСпособ 0,23 0,11 - 0,00 Изве 3 3,4 2,.78 0,5 0,18 0,16 0,9 0,36 0 тальное Предла гаемый 0,5 3,3 1,78 0,48 ное,64 4,0 3 ал ое таза,1 и 2иттрия и т иэ ферри ементита н ы мехариче чугунов пр гаемого сос 0,015-0,047 рия, состоивключений ц содержащего ,3"0,5 баи перлита, наблюдается Результисследуемытабл. 2. испытанны в ск ив ки для обеспечения нормальной микроструктуры наплавленной зоны без включения карбидов,Б составе присадочного прутка име- ется титан и олово, проявляющие десфероидиэирующее влияние на Форму графита в наплавленном металле. При взаримодействии с модифицирующими элемен- тами цепция и иттрия они приводя к образованию графита неправильной Формы, увеличивая надрезывающее действие на матрицу металлической основыв зоне заварки. Образукщиеся неметаллические соединения этой системы распределяются по границам образующихся зерен, снижая прочностные характеристики сварочной эоны. 15Цель изобретения - повышение качества сварного соединения и механических пластических свойств металла шва.Поставленная цель достигается тем, 2 О что состав дополнительно содержит барий при следующем соотношении компонентов, вес.:Углерод 3,3-4Кремний 1,7-3,525Марганец 0,4-0,8Иттрий 0,01-0,05 Известен присадочный пруток, содержащий в химическом составе 0,11 иттрия и 0,23 церия, имеет в микро- О структуре от 20 до 25 структурно свободного цемента.Для проведения механических испытаний проводят отжиг при 900 оС и выдержке 2 ч. Микроструктура предла 0,015 - 0,003 0,0410 с- таль823041 Т а блица 2 Механические свойства Известный 58,3 4 б,осле овжигри 900 С Предлагаемый 7,76,54 ез отжи 7,78,7 о ж держащий ий, марщ и й - ения ка- механи- метал- содержит ии ком имости 2 беспе- видной 1,7-3,50,4"0,80,5-2(прототип),ьство СС 30, 1975 Составитель Н. Соколоваец Тех ед М,Рейвес Ко екто Н. Швыдкая Тираж 1148 По ВНИИПИ Государственного комитета ССС по делам изобретений и открытий 3035, Москва, ЖРаушская наб. д.. Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Содержание иттрия в чугуне 0,015-0,047 в пределах раствор его в твердом растворе железа о чивает получение полностью шаро формы графита.Оптимальное содержание бария в составе сварочного прутка обеспечивает Формирование перлито-Ферритной микроструктуры при содержании в 0,3-0,5. При снижении содержания ниже 0,3 в микроструктуре образуются карбиды железа Ре 9 С, а при увеличении содержания сверх 0,5 увеличивается количест во Ферритной составляющей, что вызывает снижение предела прочности.Высокие пластические свойства печиваются содержанием в составе ка меди в количестве 0,5-2,0. Ув чение содержания меди свыше 2,0 не повышает заметно пластических свойств сварочного прутка.Формула изобретенияСостав сварочного прутка, преимущественно для заварки дефектов литья из высокопрочного чугуна, соуглерод, кремний, медь, иттрганец, железо, о т л и ч а юс я тем, что, с целью повышчестна сварного соединения ических пластических свойствла шва, состав дополнительнобарий .при следующем соотнощепонентов, вес.:Углерод 3,3-4КремнийМарганецМедьрий 0ий 0езо О