Состав стали

Союз СрветскниСоцкапксткческкиРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 1958061Фр(51) и. Кл, В 23 К 35/30 С 22 С 38/38.9 кудирстааииый. комитет СССР ие делам изееретеиий и еткрытий) СОСТ Изобретение относится к сварочны материалам, а более конкретно - к эл родной проволоке для автоматической ки высоконикелевых медьсодержащих каливаюшихся сталей, прошедших тер ческую обработку.В настоящее время в промьппленностипри изготовлении конструкпий из толстолистовой высохоникелевой медьсодержащейзакаливающейся стали повышенной прочнос;ти и твердости в качестве электродногометалла при электродуговой сварке (какавтоматической, так и ручной) применяются аустенитные хромоникелемарганцэвыепроволоки. т 5 выполненные указанными провомею" высокие пластические свой варные соединения обладают достойкостью против образовании зо трещин (отколов и отрывов). Одсварке такими проволоками высо ых медьсорержащих сталей боль- ин на технологических режимах локами, ства, а с ста точно холодных пако при оннкеле ших толщ 0 0,5 2м сварные швы имеют весьма низкую стойект кость против образования горячих трещин. свар- Получить требуемую стойкость швов за- против образования горячих трещин при ми- сварке удается только при значительномснижении (практически в 1,5 - 2 раза)сварочного тока, что существенно снижаетпроизводительность сварочных работ. Вряде случаев снижение тока приводит кобразованию непроваров и подворотов исвязанному с этим ухудшению качествасварных соединений. Кроме 1 того, такиешвы имеют прочность 55 - 60 гс/мм,1которая уже является недостаточной приопределенных условиях испытаний длясварных соединений конструкций из высоконикелевой медьсодержащей стали.Известен состав сварочной проволокидля сварки сталей открытой дугой 11,содержащий компоненты при следующемсоотношении, вес, %:Углерод ,02 -0,3Кремний 0,2 1Марганеи -153 95806Хром 15-30Никель 0-20Тин 0,5-2Берий 0,08 -О, 16Железо Ос тальноеОднако эта проволока при сварке указанных сталей не обеспечивает достаточ-,.ной прочности, Кроме того, она не техно-,логична при изготовлении и содержит мно-,го дефицитного никеля.1 ОИзвестна также сталь 2 следующего .состава, вес. %:Углерод 0,03 - 0,10Крем иий 0,10 -0,80Марганец 12 - 20 15Хром 1529Азот 0,025 - 0,60Ниобий 0,05 - 0,40Бор 0,0005 - 0,004БерийКальций 0,001 - О, 10Железо ОстальноеТакая сталь в связи с несколько завышенным содержанием хрома, т. е, свыше13% (даже без введения ниобия и азота), 25при сварке закаливающихся сталей приводит к значительному изменению фазовогосостава швов, а следовательно, и к изменению их свойств. В металле швов повышается количество д-феррита и снижает-Зся количество упрочняющей Е -фазы. Вряде случаев в многослойных швах приповышенном содержании хрома образуется6 -фаза, которая (особенно при повышенном содержании У феррита) охрупчивает35наплавленный металл. Такие швы отличаются низкой (уже недостаточной) пластичностью и стойкостью против образования отрывов в зоне сплавления ( особеннопри недостаточном содержании церия в про 40волоке),Белью изобретения является повышениепластичности и стойкости швов против образования горячих трещин, технологичности изготовления проволоки прй сваркетолстостенных конструкций иэ термически45обработанных высоконикелевых медьсодержаших закаливающихся сталей повышеннойпрочности и твердости.Эта цель достигается тем, что составстали, содержащий углерод, кремний, марОганец, хром, церий, кальций, железо, содержит компоненты в следующем соотношении вес.%: 1 1Углерод 0,02- 0,15Кремний 0,1-0,8Марганец 19 - 23,5Хром 9,5- 13Берий 0,05 - 0,20Кальций 0,002 - 0,08Железо ОстальноеПреимущества данной проволоки обеспечиваются за счет легирования марганцем в оптимальных пределах, снижения содержания хрома и микролегирования кальцием и церием в указанных пределах,Выбранное содержание хрома и марганца в проволоке позволяет получить швы с аустенитно-ферритной структурой и содер-, жанием небольшого количества ( "2 - 4%) упрочняющей Е -фазы. Такие швы имеют хорошее сочетание прочностных и пластических характеристик а комплексное микролегирование церием и кальцием повышает их стойкость против образования холодных трещин-отрывов по зоне сплавления за счет снижения в ней общего количества и характера образования неметаллических включений сульфидного происхождения, Швы, выполненные такой проволокой, имеют мелкозернистую структуру за счет образования в них 7 - 15% о-фазы и комплексного модифицирования церием и кальцием и обладают высокой стойкостью против образования горячих трещин. Раскисление и микролегирование металла кальцием при выплавке слитков значительно улучшает их проковку и волочение катанки до получения проволоки .требуемого диаметра. Это снижает потери металла при изготовлении проволоки и наряду с экономичным легированием намного снижает ее себестоимость.При автоматической сварке под высокоосновным керамическим флюсом термически обработанной высоконикелевой медь содержащей закаливающейся стали предлагаемая проволока обеспечивает получение швов с пределом прочности 4 85- 92 кгс/мм при хорошем сочетании пластических характеристик. В таблице приведены результаты по автоматической сварке эакаливаюшейся стали (содержащей 4,2% М и 1,1% Си ) опытными проволоками предлагаемого состава с содержанием элементов на среднем и граничных значениях.В таблице также приведены расчетные данные по себестоимости проволок.фаО 2 ооаа фа юоь е о О 2 о 0ф ИФ ф жгр ее Що ф,к ф, -0 рд 3 )О 3 ЩС 6 "ООд ф 2 О-ООвщ 6 еа ефф я.ь Я О,-фо0 о 3 очоов а Д, "О . Ф,(р Я Цо, цфис . -о дфщо оо 1 й а щф е(3 ф 2 О ф 2 МФ Зфй6 аоч Д од. ц7 9580Как видно иэ таблицы, предлагаемая проволока обеспечивает высокую прочность швов, По стойкости швов против образования холодных трещин - отрывов ( р предлагаемая проволока не уступает извест-ной (ислытания по методике, в основу которой положено замедленное разрушение стьщовых образцов после сварки). А по стойкости швов против образования . горячих трещин (Окр) она превосходит иэ- .16 вестную сталь на 50- 80(испытания ло методике, в основу которой положен статический изгиб стыкового образца в процессе сварки),Денная проволока прошла всесторонние .В лабораторные нспытвния,и опытную проверку при автоматической сварке под высокоосновным керамическим флюсом стыкового образца из высоконикелевой медь содержащей звквливающейся стали толщи О ной 45 мм с последующими.служебными испытаниями, результаты испытаний - положительше, Применение данной проволоки в производстве ответственных конструкций из толстолистовых закаливаюшихся у стилей повышенной прочности и твердости позволяет улучшить качество сварных соединений, повысить их эксплуатационную надежность, снизить затраты труда и потери металла лри изготовлении проволоки, й 61 8 сэкономить такие дефицитные материалы, как хром и никель. ф ормулаСостав стали, преимущественно проволоки для сварки закаливаюшихся: сталей,содержащий углерод, кремний, марганец,хром, церий, кальций, железо, о т л ичаюшийс я тем, что, с цельюповышения пластичности и стойкости швовпротив образования трещин в зоне сплавления, содержит компоненты в следующемсоотношении, вес. %:Углерод 0,02 - 0,15Кремний 0,1-0,8Марганец 19 - 23,8Хром 9,5- 1311 ерий 0,05 - 0,2Кальай 0,002 - 0,08Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 176478, кл. В 23 К 35/30,20.04.64.2. Авторское свидетельство СССРЗаказ 6684/15 Тираж 1153 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-З 5, Раушская набд. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4