Состав присадочного материала

(22) Заявлено 15,05,81 (2 ) 3287064/25-27 с присоелинением заявки та -(23) ПриоритетОпубликовано 23.10,82, Бюллетень М 39 Дата опубликования описания 01, 11. 82(5)М. Кл.В 23 К 35/30 С 22 С 38/50 Гоаударетаеиыа коиитет СССР ио делан изабретеиий и аткрцтий(54) СОСТАВ ПРИСАДОЧНОГО МАТЕРИАЛА Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к порошковым проволокам, предназначенным для сварки и наплавки применяемых в химическом машиностроении сталей и сплавов,5Известна сварочная порошковая проволока 1 3, выполненная из малоуглеро дистой оборочки и шихты следующего состава, вес, %:Хром металлический 51-56,о Никель(электролитический) 19, 5 -24 Марганец 4,5-7,0 Углекислый кальций 2,5-4,0 фтористый кальций 2,2-3,8 Двуокись титана 6,5-10,0 феррониобий 2,8-4,2 Гематит 0,5-1,5Указанная проволока пригодна для выполнения соединений на коррозионностой ких сталях типа 18-8, Однако ей присуши . некоторые недостатки. В частности, она относится к самозашитным, а по этой причине отличается низкими санитарно-гигиеническими показателями. Вместе с тем, как свидетельствуют данные практического ее использования, такая проволока зачастую не позволяет достичь гарантированной устойчивости наплавленного металла к образованию пор из- за несовершенства рецептуры шихты. Известен также состав стали Г 23, содеркаший следующие, компоненты, вес, %:Углерод 0,01-0,05 Хром 10,0-15,0 Никель 4,5-6,5 Молибден 1,5-3,5 Марганец 0,3-0,6 Кремний 0;55-0,7 Титан 0,1-0,5 Берий 0,1-0,3 Рений 0,05-0,5 Иттрий, 0,05-0,2 Медь 01-0,25 Железо Остальное3 9677Этот состав может быть применен в качестве присадочного материала при сварке под слоем флюса коррозионностойких сталей, однако он не обеспечивает достаточной стойкости шва против межкристаллитной коррозии.Цель изобретения - повышение стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии.Цель изобретения достигается тем, что 10 состав материала, содержащего хром, никель, титан, рений, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес, %:Никель(металлический) ОстальноеДля изготовления металлической проволоки используется обычная малоуглеродистая сталь,Проанализируем количественное влия ние входящих в состав шихты предлагаемой проволоки компонентов на качество направленного металла и сопутствующие ее плавлению санитарные условия, для чего обратимся к результатам проведе нных сравнительных испытаний (таблица). Для опытов применен ряд составов 1 проволоки, в шихте которой последовательно содержится (в виде металлических порошков), %: 0,5; 0,7; 0,9; 1,1;35 1,3 и 1,5 рения; 16,0; 18,0; 20,0; 24,0;26,0 и 28,0 никеля; 0; 1,0; 2,0; 3,0;4,0 и 5,0 титана, 0; 1,0; 2,0; 4,Ц 6,0 и 8,0 алюминия, а также хром составВ 40 ляющий остальную дополнительную часть (до 100%). Опытные составы предлагаемой проволоки диаметром 3 мм изготавливаются из малоуглеродистой ленты при коэффициенте заполнения шихтой равной 04, Все эксперименты осушествля ют с помощью сварки под,аллоем основного флюса от серийных йсточников питания на образцах в виде листовых пластин размером 500 х 250 х 12 мм из хромоникелевой стали типа 188 и особо 50 коррозионного сплава марки ЭИ. Как свидетельствуют результаты опытов, представленные в таблице, преМлагаемая проволока обеспечивает небольшое газовыделение при плавлении, что спо собствует созданию нормальных условий труда сварщиков-операторов. Хром вводится в шихту проволоки сцелью придания приемлемой коррозионнойстойкости сварным швам, Такая роль егодостаточно известна и сопряжена с известным проявлением склонности хромсодержашего металла к пассивации в особоагрессивных производственных средах, например, с концентрированными растворамиазотной и серной кислот.Никель также относится к известным,вводимым в шихту по прямому назначению, компонентам. Положительное влияние его состоит в обеспечении заданнойаустенитной структуры металла шва с одновременным сообщением последнему требуемой коррозионной стойкости, Однакопределы оптимального содержания этогоэлемента в шихте проволоки составляют18-26%, что связано со следующими установленными экспериментальными фактами,В случае введения никеля менее 18% и содержании прочих компонентов в заявляемых пределах сварные швы, как правило, имеют повышенную концентрацию феррита, следствием чего являются пониженные их механические свойства - в первую очередь ударная вязкость (менее 07 МДж/м ) и пластичность (не более 20%б) против 1,3-1,6 МДж/м и 30- 35%бв случае его оптимального содержания. Превышение же никеля против 26% (например, 28%) обуславливает некоторое снижение технологических свойств из-за формирования стабильноаустенитной структуры и, как следствие, крайне низкой трешиноустойчивости наплавленного металла. Титан, относясь к активным карбидообразователям, вводится в шихту с целью достижения у сварных швов стойкости против межкристаллитной коррозии. Такое его влияние является известным, тем не менее в пределах данного состава проволоки концентрация этого компонента выбрана не произвольно, а с учетом результатов выполненных опытов. Так, например, снижение концентрации титана менее 2% (в частности 0 и 1,0%) приводит к возникновению у сварных швов восприимчивости к межкристаллитной коррозии, а последующее превышение его свыше 4,0% (в частности 5,0%), не сказываясь на дальнейшем улучшении рассматриваемого показателя качества, вызывает некоторое снижение механических свойств по причине появления в структуре швов избыточного15 содержания феррита и некоторого охрупчивания гамма-твердого раствора.Алюминий- известный элемент, легирование которым осушествляется практически в известных пределах по известному прямому назначению - для измельчения структуры и обеспечения тем самым требуемых, с точки зрения технологичности механических свойств металла, шва. Однако по сравнению с техническими ре шениями, направленными на повышение пластичности сварных швов за счет введения алюминия; в шихте данной проволоки верхний предел содержания этого элемента несколько выше и составляет 6%, что обусловлено наличием в ее составе рения. При дальнейшем же увеличении алюминия (например 8%) наплавленный предлагаемой проволокой металл характеризуется несколько пониженными пластическими показателями.Легирование шихты рением, осушествляемое с целью достижения одной из поставленных целей изобретения, приводит к повышению коррозионной стойкости д наплавленного металла, Предположительно можно заключить, что положительная роль рения состоит в своеобразном воздействии на смешение стационарного потенциала йассивации в область положительных значений, т. е. на индивидуальные электрохимические характеристики металла шва.Результаты опытов показывают, что наилучшую коррозионную стойкость в особо агрессивных средах проявляют сварные швы, заваренные проволокой с 0,7-1,3% рения в шихте, В то же время введение в шихту менее 0,7% этого компонента например 0,5%) мало сказывается на рассматриваемом показателе качества, а превышение (свыше 1,3%) практически не приводит к дальнейшему улучшению коррозионной стойкости. На этом основании верхний предел содержания рения в шихте целесообразно ограничить 1,3%, а нижний - 0,7%..Проволока обеспечивает высокую коррозионную стойкость металла шва и хорошие санитарно-гигиенические условия проведения сварочных работ, особенно внутри закрытых сосудов, емкостей и т, и. а также характеризуется доступностью в производстве.Предлагаемая проволока может найти широкое применение при сварке химической аппаратуры. Использование ее значительно повышает надежность сварных конструкций, снижает требования к технологической дисциплине как при изготовлении проволоки, так и сварке конструкции и улучшает условия труда.967746 10 ТитанАлюминийХром 2,0-402,0-6,0Остальное 18-260,7-1,3 Составитель Т. АрестРедактор А. Козориз Техред М.Коштура Корректор М, Шароши Заказ 7981/24 Тираж 1153 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб, д. 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород,.ул, Проектная 4,формула изобретенияСостав присадочного материала преимущественно шихты порошковой проволоки для сварки коррозионностойких сталей и сплавов, содержащий никель, хром, титан, рений, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения стойкости металла шва против межкристаллитной коррозиии, он дополнительно содержит алюминий при следуюшем соотношении компонентов, вес. %:НикельРений Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР% 527278, кл. В 23 К 35/368,1 О 22 04 752. Авторское свидетельство СССР