Состав сварочной проволоки

(56)Ж 833Ав1( 829 СУДАРСТНЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 3871359/25-2725.03.8523,01.87. Бюл. Ко 3Научно-производственное объедпо технологии машиностроенияМ.М,Борисенко, М.М.Петин,овожилов, В.Д.Ходаков, С.А,БеС.С.Ройтенбергб 21.791.042.2(088.8)Авторское свидетельство СССР400, кл, В 23 К 35/30, 1981.торское свидетельство СССР711, кл, С 22 С 38/14, 1981. 4) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛО(57) Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к сварочным проволокам для сварки плавлениемв защитных газах низколегированныхтеплоустойчивых сталей перлитногокласса, работающих в условиях перегретой пароводяной смеси. Целью изобретения является повышение сопротивляемости металла шва тепловому охрупчиванию при температурах до 400 С приобеспечении требуемого уровня механических свойств. 0,4-0,8 мас.7. молибдена способствует равномерному распределению и измельчению нитридов исульидов в металле шва, а следовательно, повышению сопротивляемоститепловому охрупчйванию; 0,0050,15 час.Е рения снижает критическуютемпературу хрупкости за счет каталитического действия на коалесценциюи. коагуляцию продуктов раскисления;0,02-0,10 мас.7 церия глобулязируетоставшиеся в шве неметаллическиевключения. Одновременное легированиесварочной проволоки Мо, Се, Ке совместно с Са, И, А 1 и ИЬ обеспечиваетполучение металла шва с требуемойсопротивляемостью тепловому охрупчиванию при температурах до 400 С и стребуемым уровнем механическихсвойств. 3 табл.Изобретение относится к сварочнымматериалам, в частности к сварочнымпроволокам для сварки плавлением,преимущественно в защитных газах низколегированных теплоустойчивых сталей 5перлитного класса, работающих в условиях перегретой пароводяной смеси(трубопроводы, парогенераторы),Целью изобретения является повышение сопротивляемости металла шва0тепловому охрупчиванию при температурах до 400 С при обеспечении требуемого уровня механических свойств.Одновременное дополнительное легирование сварочной проволоки молибденом, церием и рением в приведенныхколичествах при заданном соотношенииостальных компонентов обеспечиваетполучение металла шва с требуемойсопротивляемостью тепловому охрупчиванию в условиях эксплуатации приповышенных температурах за счет положительного влияния на оксисульфидную и нитридную фазы. 25Содержание молибдена в указанномколичестве способствует равномерномураспределению и измельчению нитридови сульфидов в металле шва, что приводит к увеличению ударной вязкостиметалла шва после термического старения при +350 ОС в течение 3000,5000 и 10000 ч, а следовательно, кповышению сопротивляемости тепловомуохрупчиванию., 35Минимальное содержание молибденав проволоке 0,4 мас.Е обусловленотем, что при меньшем его количествесульфидная фаза не содержит молибдена, и в связи с этим отсутствует эффект измельчения сульфидов, что приводит к снижению сопротивляемостиметалла шва тепловому охрупчиванию.Содержание молибдена в проволоке выше 0,8 мас.Й приводит к чрезмерному 45упрочнению металла шва из-за образования карбида молибдена МСС, относящегося к фазам внедрения, сопровождающемуся существенным снижениемпластических свойств и ударной вязкости металла шва.Содержание рения в проволоке вукаэанном количестве оказывает каталитическое действие на коалесценциюи коагуляцию продуктов раскисления(окислы марганца и кремния в комбина -ции с окислами алюминия, церия икальция), что способствует их всплыванию и удалению в шлак, образующийся при сварке и, таким образом, оказывает положительное влияние на свойства металла шва, снижая его критическую температуру хрупкости, Содержание рения в проволоке ниже 0,005 мас.7, приводит к отсутствию эффекта его каталитического действия на коагуляцию продуктов раскисления, и металл шва содержит при этом большое количество неметаллических вклю - чений, ухудшающих сопротивляемость металла шва тепловому охрупчиванию.Содержание рения в проволоке свыше 0,15 мас.7 вредно из-за чрезмерного упрочнения металла шва, сопровождающегося снижением его пластичности и ударной вязкости.Содержание церия в проволоке в укаэанном количестве позволяет глобуляризировать остающиеся в металле шва неметаллические включения: оксидные (СеО, МпО, ЯО, СаО, А 10) и сульфидные (СеБ, МпБ, СаБ, А 1 Й .Содержание церия в проволоке ниже 0,02 мас.7 приводит к его отсутствию в металле шва вследствие испарения и выгорания этого эффективного микроле - гирующего элемента в зоне дуги. Со-. держание церия в проволоке выше О, 10 мас,Е вредно из - за образования повышенного количества окислов в металле шва, что отрицательно сказывается на его ударной вязкости.Наличие в составе проволоки азота,алюминия и ниобия приводит к выделению нитридов алюминия и ниобия, спо -собствующих повышению устойчивостипротив роста зерна ацетенита в области высоких температур.Содержание никеля в проволоке вуказанном количестве позволяет получить требуемый уровень сопротивляемости металла шва действию повышенных температур и более благоприятноесочетание механических свойств металла шва, Содержание никеля в проволокениже 1,5 и выше 2,0 мас.7 приводит кповышению критической температурыхрупкости металла шва, подвергающегося термическому старению, а следовательно, к снижению сопротивляемостиметалла шва действию повышенных температур,Примеры выполнения предложеннойсварочной проволоки приведены втабл. 1; характеристики сопротивляемости металла шва тепловому охрупчиванию - в табл. 2 (термическое старе,015 3 128476 ние проводили при +350 С в течение 10000 ч); механические свойства - в табл, 3.Приведенные данные относятся к состоянию металла шва после проведения термической обработки по режиму высокого отпуска при 650+10-ЗС 0 С в течение 6 ч.Использование предлагаемой сварочной проволоки для автоматической 10 сварки в защитных газах кольцевых соединений стыков трубопроводов приведет к увеличению сопротивляемости тепловому охрупчиванию, а следовательно, к повышению надежности и экс плуатационной стойкости сварных соединений. Формула из обретения20Состав сварочной проволоки, содержащий углерод, марганец, кремний, ва-. надий, азот, алюминий, титан, кальций, никель, ниобий и железо, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения сопротивляемости металла шва тепловому охрупчиванию при температурах до 400 С при обеспечении требуемого уровня механических свойств, состав дополнительно содержит молибден, церий и рений при следующем соотношении компонентов, мас.7: дующем соотношении компонентов, мас,%:УглеродМарганецКремнийВанадийАзотАлюминийТитанКальцийНикельНиобийМолибденЦерийРенийЖелезо 0,05-0,111,2-1,80,3-0,80,01-0,10,005-0) 0150,01-0,050,005-0,040,005-0,051,5-2,00,005-0,100,4-0,80,02-0,10Оэ 005-Ов 15Остальное 1,5 0,0 1 0,005 0,005 1 э 8 Оь 05 Ов 04 Ое 01 2,0 0,10 0,10 0,04 02 0,4 0,005 96,48506 0,6 0,08 95,03 10 0,8 0,15 93,885лЮО щТ лСОСОл ТО СО О л 1 Р Л СО л о СО.Механические свойства металла шва при температуре испытаний, "С Составпроволок+350 (+400)г т бь, д, 4,МПа МПа Е 7 бМПа бо 2 уМПа 473 609 27,4 77,4 442(440) 587(584) 29,8(27,5) 74,7(72,6) 487 620 25,6 78,9 459(455) 603(598) 31,2(29,7) 76,1(75,8) 498 633 24,3 76,6 477(474) 607(602) 28,7(27,8) 73,9(72,1) Составитель И.ПоповаТехред М.ХоданичКорректор С. Некмар Редактор О.Юрковецкая Заказ 7505/15 Тираж 972 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5