Состав сварочной проволоки

/4 В 23 К С 22 С заявки М -с п исоединени деретннннвй квинтетСССРделам нзюбретаннйн аткрнтнй, Изобретение относится к изыс сварочной проволоки, обеспечиваю повышенную стойкость сварных со ний против коррозионного растре .ния под давлением в сероводород жащих средах при высоком уровне риваемости и может быть использ для изготовления толстостенных ратов.и оборудования из конструк ных сталей типа 09 ХГ 2 НАБЧ, экспл руемых под давлением в сероводор содержащих средах н о и Лантан,не д ми церий До О, 1 Сера До 0,035 Фосфор До 0,035Железо Остальное Однако сварочная проволока из этой стали обеспечивает. необходимые прочностные и пластические свойства при неудовлетворительной коррозионной стойкости и свариваемости.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является состав сварочной проволоки Г 21 содержащий, вес,%Углерод 0,08-0,14Марганец 0,04-0,7 Хром До 0,3 Кремний До 0,03 Никель 1,2-1,9 Алюминий 0,1-0,25 Церий . 0,05-0.,2 Железо ОстальноеЭта сварочная проволока характери зуется удовлетворительным уровнем ине- ивае аван ационуати-,од 11 содержаща0,05-0,11,5-3,00,05-0,450,9-1,50,05-0,30,8-1,10,06-0,150,015-0,030,005-0,3 Известна стал Я се%1 Углерод Маргане Кремний 15 Никель Ниобий ХромАлюминий зот еоди833400 4Кремний Не более 0,35 Сера Не более 0,025 фосфор Не более 0,025 Высокие прочностные показатели при высоком уровне свариваемос.ти обеспечиваются за счет образования комплекса мелкодисперсных включений ниобия и азота в металле шва.Металл шва имеет мелкозернистую феррито-перлитную структуру, благодаря чему достигается однородность механических свойств по сечению шва,Испытания на свариваемость предлагаемой сварочной. проволоки проводятся с использованием технологических крестовых проб, изготовленных иэ стали типа 09 ХГ 2 НАБЧ. свариваемости, однако металл шва,выполненный данной проволокой, обладает недостаточными по сравнению сосновным металлом прочностными свойствами, предел прочности металла шва6 В =, 45-50 кг/мм 1; предел прочностиосновного металла для сталей типа09 Г 2 НАБЧ БВ =55-60 кг/мм.Сварное соединение, выполненноеизвестной проволокой, имеет пониженную, по сравнению с основным металлом,стойкость против коррозионного растрескивания в сероводородсодержащихсредах, что обусловлено выделениемв процессе кристаллизацин на границах 15зерен и внутри зерна избыточных фаэнеметаллических включений церия иалюминия(типа СЕе, А 1 О,Ге 0Д 1,0 ),Цель изобретения - повышение коррозионной стойкости и прочностныхсвойств сварных соединений.Поставленная цель достигается тем,что состав сварочной проволоки содержа 1щий углерод, марганец, никель, хром,алюми ний,церий и железо, дополнительно содержит ниобий и азот при следующем соотношении компонентов, вес.7:Углерод 0,04-0,08Марганец 0,7-1,2Никель 0,9-1,3Хром 0,4-0,8Алюминий 0,05-0,12Церий 0,03-0;1 ОНиобий 0,02-0,07Азот 0,01-0,025Железо ОстальноеВ качестве примесей проволока может содержать: На основании крестовых проб определяется склонность металла шва к образованию холодных трещин. Сварка производится автоматом под слоем флюса при 3 =550 А, Ор =34-38 В со скоростью 20 м/ч. Предварительный подогрев не производится. Микротрещин в металле шва и зоне сллавления,- не обнаружено. Для изготовления сварочной проволоки отливают три плавки весом по 30 кг в индукционной печиСлитки куют на прутки диаметром 18-20 мм, нагрев под ковку при 1100-1150 С, Затем производится горячая прокатка до сечения 6,8 мм и охлаждение на воздухе. Из катанки изготавливается сварочная проволока диаметром 3 мм.Химический состав плавок приведен в табл.1. Таблица 1,047 1,2 0,98 0,48 0,06 0,056 0,031 0,02 0,014 0,0160 0,018 Опытными сварочными проволоками сварены пластины из стали типа 09 ХГ 2 НАБЧ по ТУ 14-1-1551-75 размером 70 Х 500 Х 450 мм электрошлаковой сваркой (флюс АН, ГОСТ 9087-69),Сварные соединения после сварки подвергаются термической обработке -нормализация при 930 С в течение 2,5 чи отпуску при 650 С в течение 2,5-3 ч.оИз данных сварных соединений изго 55,тавливаются образцы для механическихи коррозионных испытаний.Результаты механических испьп анийприведены в табл. 2,2 0,06 1,07 1,08 0,66 0,16 0,075 0,056 0,05 0,019 0,0180, 0,0123 0,067 0,8 1,28 0,74 0,27 0,11 0,087 0,07 0,024 0,0180 0,01833400 Таблица 2 Относительное сужение,47 УдарнаявязкостьприСокгм/мм Пороговое напряжение при разрушении кгс/мм Относительное Пределтекучести,кгс/мм Пределпрочностикгс/мм Плавк то удлинение7. ез- обо 0-1 6,33,7 40 талл 57,5 40 58 41 9-1 31,8 5,5 0,0 звести ая 6,0,5 40,5 5 де Ь Формула изобретения Чем Кр, тем розионн е зн ие к костью к Резул приведеньКоррозионные испытания проводятся по известной методике.Из металла шва вырезаются цилиндрические образцы с диаметром рабочей части 3 мм, Образцы испытываются 2 под постоянной растягивающей нагрузкой при электролитическом наводораживании с катодной поляризацией с целью определения порогового напряжения при разрушении в среде, содержащей 30 сероводород,Катодная поляризация осуществляется в ЗХ-ом растворе серной кислоты с добавкой 20 м /л двуокиси селена3в качестве стимулятора наводоражива ния. Плотность тока катодной поляризации 100 мА/см.Я Для количественной оценки стойкости металла шва против короззионногорастрескивания пользуются коэффициентом Кр , который определяется изсоотношения6 эКр= в напряжение, при котором происходит изменение электфродного потенциала металла, кгс/мм- предел текучести испытывае 50мого металла, кгс/мменьше значение коэффициента менее стоек металл против корго растрескивания. Стали, имею- ения коэффициентов Кр близ 55 инице, обладают высокой стойрастрескиванию.ьтаты коррозионных испытаний 1 в табл,2. Данные полученные в результате коррозионных испытаний, свидетельствуют о том, что металл шва сварных соединений, выполненных проволокой предлагаемого состава не уступает по коррозионной стойкости стали типа 09 ХГНАБЧ и обеспечивает более высокие коррозионные свойства по сравнению с металлом шва, выполненным известной сварочной проволокой.Использование сварочной проволоки предлагаемого состава позволяет увеличить надежность аппаратов, изготовленных из коррозионностойких толстолистовых низколегированных сталей повышенной прочности, работающих в сероводородных средах, при низких температурах.Внедрение сварочной. проволоки предлагаемого состава при изготовле-. нии оборудования для переработки природного газа - сосудов, сепараторов, адсорберов иэ конструкционных сталей типа 09 ХГ 2 НАБЧ позволяет получить экономическую эффективность на 1 т аппаратуры 100-200 р. Состав сварочной проволоки, содержащий углерод, марганец, никель, хром, алюминий, церий и железо, о т л и ч а.ю щ и й с я . тем, что, с целью повышения корроэионной стойкости и прочностных свойств сварных соединений, дополнительно содержит ниобий и азот, при следующем соотношении компонентов, вес.й833400 УглеродМарганецНикельХромАлюминийЦерийНйобийАзотЖелезо 0,04-0,080,7-1,20,9-130,4-0,80,05-0,120,03-0,100,02-0,070,01-0,025Остальное Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССР5 Ф 377397, кл. С 22 С 38/58, 1973. 2 Авторское свидетельство СССРУ 452462, кл. В 23 К 35/30,с 22 С 38/40, 1975./Редактор М. Ткач ТехредЖ.Кастелевиц КорректорГ. ешетникЗаказ 3865/12 Тираж 1148 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, М, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная, 4