Состав сварочной проволоки

(57) Использование; автоматическая под флюсом и механизированная в защитных газах сварка высококачественных сталей. Сущность изобретения; состав сварочной проволоки включает следующие ингредиенты, мас. о: углерод 0,01-0,05, кремний 0,05- 0,60. марганец 1,10-1,60, никель 2,00-2,40, алюминий 0,01-0,05, азот 0,005 - 0,025, титан 0,03-0,12, сера 0,001-0;012. фосфор 0,001- 0,015, железо остальное, При этомдолжны соблюдаться следующие дополнительные ограничения. 1. С 2,7 10 (4 60-9)-0,02,.2,5+ РЯ)21, З.А/2+Т/3,4 Я. Изобретение позволяет получить наплавлейный металл, обладающий высоким уровнем стойкости против хрупких разрушений при низких температурах. 6 табл. ЛОК бходимое соотщих элементов е металла шва нем стойкости при температуодержащей нео новных легируюающей получени о высоким уров ких разрушений6070 С,.енная цель дос ия в составе и соотношении, м ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(71) Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей"(72) А,Я.Артемьев, А.В,Баранов, Г.В.Баскаков, Л,В.Грищенко, Ю.Л,Легостаев, В.А,Малышевский, В.И,Петрыкин, Т.Г,Семичева, Ю.А.Складнов, О.Г.Соколов и М.В.Ямской (73) Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей"(56) Авторское свидетельство СССР М 941111, кл, В 23 К 35/30, 1980.Авторское свидетельство СССР )ч". 1528632, кл, В 23 К 35/30, 1988. (54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВО И Изобретение относится к сварочному производству, а именно к присадочным материалам (сварочная проволока, стержни для изготовления покрытых электродов), применяемым для ручной, а также для автоматической под флюсом и механизированной в защитном газе способам сварки, Областью применения сварочных материалов на основе проволоки заявляемого соста-ва является изготовление ответственных конструкций из высококачественных сталей с пределом текучести от 385 до 550 Н/мм, отличающихся высокими характеристиками пластичности и вязкости разрушения при низких климатических температурах вплоть до минус 60 С.Цель изобретения - снижение критической температуры хрупкости металла шва, т.е. создание низкоуглеродистой сварочной проволоки,ношение оси обеспечивобладающепротив хрупрах до минуПоставлиспользованследующемуглеродкремниймарганеникельалюминазоттитансерафосфоржелезо тигается путемнгредиентов вас.7;:0,01 - 0,050,05 - 0.601,10-1,602,00 - 2,400,01 - 0,050,005 - 0,0250,03 - 0,120,001-0,0 120,001-0,015остальноеПри этом должны соблюдаться следующие дополнительные ограничения:1, Для обеспечения оптимальной с точки зрения пластичности и хладостойкости структуры металла шва количество углерода 5 в сварочной проволоке не должно превышать значенияС 2;7 10 (4,60-й)-0,02,,102. Для обеспечения чистоты металла шва и заданного порога хладостойкости содержание серы и фосфора не должно превышать15Я+Р 0,021,3. Для связывания свободного азота имодифицирования металла шва нитридамидолжно соблюдаться соотношение 20( р о А Т2 3,4В пределах заявляемого состава в зависимости от содержания кремния сварочная проволока может применяться:- для изготовления электрОдов и автоматической сварки под флюсом при уровне легирования кремнием 0,05-0,35;30- для механизированной сварки в среде защитных газов при уровне легирования кремнием 0,35 - 0,60%В соответствии с вышеизложенным, для определения практической пригодности 35 сварочной проволоки в ЦНИИ КМ "Прометей" были выплавлены стали двух групп "А" и "Б" составов (см. табл.1) в пределах предлагаемого изобретения (плавки М. 1 - 4), а также плавки с запредельным содержанием 40 легирующих элементов (М 5-7).Из сталей плавок группы "А" была изготовлена сварочная проволока диаметром 4,0 мм, которая подвергалась испытаниям в составе покрытых электродов типа 48 ХН, 45 а также автоматической сварки под флюсом 48 АНК, Из опытных плавок стали группы "Б" изготавливалась сварочная проволока диаметром 1,2 мм для механизированной сварки в среде защитных газов. Состав по крытия электродов, изготовлени на сварочной проволоке из стали опытных плавок, приведен в табл.2, Определение механических свойств сварных соединен 1 й производилось при сварке хладостойкой среднелегированной стали марки 12 ХН 2 МД-Ш (АБ 1- Ш) по ТУ 14-1-3116-81 толщиной 40 мм с симметричной Х-образной разделкой кромок типа С 25 по ГОСТ 5264-80 на режимах в соответствии с табл.З. Сведения по механическим свойствам и хладостойкости металла шва, оцененной на основании серийных испытаний образцов Шарпи с острым надрезом, приведены в табл.4, 5 и 6. Полученные результаты свидетельствуют о высоких значениях пластичности (характеристики (д 5 и ф ) и хладостойкости металла сварных швов, которые превосходят аналогичные показатели известных анало-, гов сварочных материалов рассматриваемой категории прочности.Например, по показателю хладостойкости металла шва по параметру КЧ 41 Дж, принятому в международной практике для высокопрочных судостроительных сталей, опытные сварочные материалы, изготовленные на базе сварочной проволоки иэ стали заявляемого состава могут применяться для расчетных температур эксплуатации конструкций минус 50,70 С.Формула изобретения Состав сварочной проволоки, содержащий углерод, кремний, марганец, никель. алюминий, азот, титан, серу, фосфор, железо, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что ингредиенты состава содержатся в следующем соотношении, мас, :Углерод 0,01 - 0,05 Кремний 0,05-0,60 Марганец 1,10 - 1,60 Никель 2,0 - 2,40 Алюминий 0,01 - 0,05 Азот 0,005 - 0,025 Титан 0,03-0,12 Сера 0,001 - 0,012 Фосфор 0,001-0,015 Железо Остальное при этом количество углерода не должно превышать значения, вычисленного по формуле 2,7 10 (4,60-М) - 0,020 , суммарное содержание серы и фосфора не должно быть больше 0,021 , а также должно соблюдаться следующее соотношение:( а,с(Ч (Ч аоа ел аООО 3 1 л 3 1 1 1 3М М(О Л а 1 о с о о цеь ООООО амчо ао- -(ч в ееь (ч;ч м м м е- М Ч Ч (е"еаооасаоааа еьеь вааааае- М (Ч Чао аооаоаа оооо оамлл(оао Е- М (ь ь - 3О Ч ющомю -(чс О "1 (Ч .Г М а М О ввооооаооо 11834775 44,547.0 22.0 Рутиловый концентрат 14,0 7,0 3.0 - 4,0 0- 1,5 2,0 1,0 23-25 шихты Таблица 3 Наименование компонентов покрытия Мрамор Плавиковошпатовый концентратДиопсидовый концентрат Ферросилиций Ферротитэн Ферромарганец Порошок алюминиевомагниевого сплавацЖидкое стекло натриевое содовое, сверх 100 О к массе сухой Таблица 2Массовая доля элементов, о)Х о Х Х у о о х а о щ с ф о о фо Х О.йЯк сл :Хй ао ос яо оХМ1 Ю1 л1 11 111 1,1 1 1 С 11 1 л 1 О МО11 Ло 1 1лм с 4 1 1 дГ 1 л 1 л1 (-л--1с 1 лЧ) л д 1сМц 1 лссс 4 1 1 1 1 сХ хХ 1 Г 1 мт с лм 1 ю 1 с 43бс 4Г 1 1 111 с1 ХХ мО 1 С 1 1О 1 л 1 1 Ф :1 си 1,1 1 1 1 11сС 1834775 1 1 Сл13 1 В 34775 Таблица 6йеханнческне свойства металла щаа прн механизированной сварка в замнтном тазе проволокойопытных составов образц Испытан 2 Х ГОСТ Свойства прн статическом растякенмитнп 11 ГОСТ 6996-66) азчы асмп32 Составитель А.АртемьеТехред М,Моргентал дактор ектор А, Козориз Заказ 2699 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушекая наб 4/5 изводственно-издательский комбинат Патент". г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 словмыйомер плавн сварочной 2 682-69 692