Состав шихты порошковой проволоки

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублики 975291пю делен иэееретеиий и еткрмтийА. Г. Александров, П. П. Лазебнов, Ю. Н. авонов и Б. М. ЦенциперЗапорожский машиностроительный институт им"В.Я: Чубаря(54) СОСТАВ ШИХТЫ ПОРОШКОВОЙ ПРОВОЛОКИ 1Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к порошковым проволокам для механизированной электродуговой сварки хромоникелевых аустенитных сталей типа Х 18 Н 10 Т.Известна самозащитная порошковая про волока 1 для сварки хромоникелевых сталей, имеющая следующий состав шихты, вес, %:Плавиковый шпат 5 - 20Рутил 1,5 - 17Ферромарганец 0,5 - 2,5 Ферротитан 0,5 - 2,5 Никельхромовая лигатура 50 - 75Валастонит 2 - 17Криолит 0,5 - 6,0.Эта порошковая проволока обеспечивает хо рошее качество наплавленного металла и достаточную коррозионную стойкость в окислительных средах. Однако в щелочных хлор- содержащих средах наплавленный металл подвержен избирательной коррозии.Известна также шихта порошковой проволоки 2, содержащая следующие компоненты, вес. %:Рутил 6,5 - 1 О Марганец . 4,5 - 7,0 Никель 19,5 - 24,0 Гематит 0,5 в 1,5 Хром 51,0 - 56,0 Феррониобий 2,8 - 4,2 Мрамор 2,5 - 4,0 Плавиковый шпат 2,2 - 3,8.Проволока с такой шихтой обеспечивает высокую коррозионную стойкость металла шва в окислительных средах. Однако в щелочных средах при температурах процесса 140 - 170 С и давлении 0,15 - 1,5 МПа с добавлением хлорсодержащих компонентов сварные швы, выполненные порошковой проволокой, подвержены избирательной коррозии. Целью изобретения является повышение коррозионной стойкости наплавленного металла в щелочных и хлорсодержащих средах при высоких температурах процесса.Для достижения поставленной цели в состав шихты, содержащий хром, никель, феррониобий, марганец; мрамор, плавиковый шлат, дополнительно введены ферромолибден губчатый, иттрий и алюминий, при этом содержание указанных ингредиентов взято в следующих соотношениях, вес. %:975291 Составы, 3 Компоненты А 2 Аз 30 29 ХромНикельМарганецФеррониобий 27 20 19 14 Ферромолибденгубчатый 10 ИттрийАлюминийМрамор10 Хром 27 - 30 Никель 16 - 20 Марганец 10 - 14 Феррониобий 2 - 5 Ферромолибден губчатый 6 - 10 Иттрий 7 - 10 Алюминий 6 - 8 Мрамор 6 - 8 Плавиковый шлат 3 - 5 В качестве оболочки порошковой проволоки применена холоднокатанная лента из стали 08 кп.В состав шихты введены газообразующие, шлакообразующие, легирующие, раскислители и модифицирующие компоненты.Газообразующие (мрамор 6 - 8 О/о) создают защитную газовую среду в зоне плавления, оттесняя азот и водород атмосферы. Шлакообразующие (мрамор, плавиковый шпат 3 - 5%) применяются для создания сварочного шлака, способствующего протеканию металлургических процессов и формированию сварного шва. В качестве раскислителей использованы марганец 10 - 4%, алюминий 6 - 8%, и иттрий 7 - 10 О/оДля раскисления металла шва в шихту введен алюминий. Связывая азот в термически стойкие нитриды, алюминий снижает парциальное давление газа в сварочной ванне, и, кроме того, наличие 0,5% алюминия в металле (такое содержание обеспечивает 6 - 8% алюминия в шихте) способствует повышению коррозионной стойкости хромоникелевого металла в щелочных средах.Легирующие компоненты: хром 27 - 30% (в направленном металле 18 - 20%), никель 16 - 20 О/О (в металле 9 - 11%), феррониобий 2 - 5%.(в металле до 0,65%), ферромолибден губчатый 6 - 10% (в металле до 2%) введены в состав шихты порошковой провоПлавиковый шпат 4 локи для придания наплавленному металлу высокой коррозионной стойкости в щелочных хлорсодержащих средах.В шихте использован ферромолибден губчатый (ТУ 48-01.05-25-80), имеющий молибден до 65% и окислы Ь 1 Ог, ГеО, СаО, МдО, составляющие в сумме 24 - 26%. Окислы оказывают благоприятное влияние на протекание металлургических реакций при сварке. Основное йазначение молибдена в хромо никелевых свариых швах заключается вуменьшении, склонности к трещинообразованию, наряду с этим молибден (до 2 О/о) способствует повышению коррозиоя ной стойкости хромоникельмолибденового наплавленного металла в хлорсодержащих средах. В щелочных средах молибден снижает стойкость сварных швов против избирательной коррозии. Для снижения отрицательного влияния молибдена в состав шихты введен иттрий (7 - 10%). Иттрий значительно повышает коррозионную стойкость в щелочных,и хлорсодержащих средах и способствует раскислению металла, кроме того, измельчает структуру, увеличивает переход легирующих элементов, снижает содержание неметаллических включений и газов в металле сварного шва. Введение феррониобия (2 - 4%) способствует связыванию углерода в карбиды ниобия, что сказывается положительно яа коррозионной стойкости хромоникелевого наплавленного металла.Были изготовлены порошковые проволоки А А и А: 9 3,2 мм, размеры ленты 15 Х 0,4 мм, коэффициент заполнения 0,35 - 0,38.З 5 Составы шихты порошковых проволокприведены в таблице,975291 формула изобретения 15 Составитель В. Яценко Редактор В. Данко Техред И. Верес Корректор В. Прохненко Заказ 8410/18 Тираж 1153 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4Сварка и наплавка выполнялась на постоянном токе обратной полярности при следующих режимах: 1 св = 250 - 370 А; 11 д = = 27 - 29 В; Чсв = 16 м/ч; Чп.з.= 53 м/ч.Химический состав наплавленного металла, %:С 0,06 - 0,7; Я 0,4 - 0,5; Мп 0,8 - 1,2; Мо 0,9 - 1,8; Сг 18 - 20; % 9 - 1; МЬ 0,4 - 0,7; у 0,03 - 0,06; Я и Р0,025, Ге - остальное.Наплавленный металл при сварке новой проволокой имеет аустенитную структуру с небольшим содержанием Ь-феррита (до 4%) . Дуга горит устойчиво, разбрызгивание металла невелико, формирование шва хорошее. В наплавленном металле отсутствуют дефекты, уменьшилось количество неметаллических включений в сравнении с наплавкой известной проволоки.Проведенные коррозионные испытания показали, что металл, наплавленный порошковыми проволоками с покрытием А, - А, имеет высокую коррозионную стойкость в щелочных и хлорсодержащих средах. Применение предлагаемой проволоки позволяет в 2 раза увеличить срок службы оборудования, эксплуатируюгцегося в щелочных хлорсодержащих средах, и получить значительный экономический эффект. Состав шихты порошковой проволоки длясварки высоколегированных коррозионностойких сталей, содержащий хром, никель,5 феррониобий, марганец, мрамор, плавиковый шпат, отличающийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости наплавленного металла в щелочных и хлорсодержащих средах, состав дополнительно содержит ферромолибден губчатый, иттрий иалюминий при следующем соотношении компонентов, вес. %:Хром 27 - 30Никель 16 - 20Марганец 10 - 14Феррониобий 2 - 5Ферромолибденгубчатый 6 - 10Иттрий 7 - 1 ОАлюминий 6 - 820Мрамор 6 - 8Плавиковый шпат 3 - 5Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР539728, кл. В 23 К 35/368, 15.10.75.25 2. Авторское свидетельство СССР527278, кл. В 23 К 35/368, 02.04.75 (прототип) .