Состав сварочной проволоки Советский патент 1988 года по МПК B23K35/30 C22C37/08 

со со со

о

4

Изобретение относится к сварке, в частности к материалам для газовой сварки серого чугуна.

Целью изобретения является снижение количества неметаллических включений в металле шва, улучшение сва- рочно-технологических характеристик сплава.

Кремний является графитизатором, способствует получению пластичного металла шва, препятствует отбелу. При содержании кремния менее 2,2% в сварном шве наблюдаются участки отбела. При содержании кремния более 3,4% увеличивается количество неметаллических включений в шве.

Марганец связывает серу, является раскислителем. При содержании марганца менее 0,3% увеличивается угар РЗМ при сварке, при содержании марганца более 0,9% в сварном шве появляются участки отбела. I

Никель является графитизатором,

повышает пластичность шва, улучшает обрабатываемость шва. Оптимальное содержание никеля в сплаве 0,6-1,3%, при содержании никеля менее 0,6% не проявляются в должной степени перечисленные эффекты, при .содержании никеля более 1,3% не наступает дальнейшего улучшения свойств наплавленного металла.

Кальций является элементом, связывающим серу, раскислителем, препятствует окислению РЗМ, кальций является и модификатором, способствующим получению шаровидного графита в металле сварного шва. При содержании кальция менее 0,04% увеличиваются потери РЗМ при сварке, при содержании кальция более 0,12% ухудшается обрабатываемость шва.

Редкоземельные металлы (РЗМ) являются модификаторами, обеспечивающими получение в сварном шве чугуна с шаровидным графитом. Оптимальное содержании РЗМ 0,2-0,7%, при содержании РЗМ менее 0,2% эффект их влияния на структуру шва недостаточен, содержание РЗМ более 0,7% не улучшает структуру шва и приводит к нерациональному расходу РЗМ.

Титан является основным раскислителем, который при температурах свар ки связывает кислород и снижается угар РЗМ. Окислы титана имеют температуру плавления 670-1940°С. Окислы титана всплывают на поверхность и

0

5

0

5

0

5

5

0

5

0

снижают температуру плавления шлака. Оптимальное содержание титана.в сплаве 0,2-0,8%, при содержании титана менее 0,2% в сварном шве появляются неметаллические включения, при содержании титана более 0,8% в сварном шве наблюдаются трещины, обработка его затрудняется.

Свинец так же как и титан имеет окислы с низкой температурой плавления 290-886°С. Свинец способствует модификации чугуна сварного шва, формированию в нем шаровидного графита, однако при содержании свинца более 0,3% он оказывает отрицательное воздействие на модификацию, в металле шва появляются выделения графита в виде хлопьев, пластичность шва ухудшается. При содержании свинца в сплаве менее 0,1% он не оказывает необходимого влияния на металл шва.

Цинк служит раскислителем, особенностью цинка как раскислителя является то, что он имеет низкую температуру кипения 1179 С.

При сварке в сварочной ванне цинк вьщеляется в виде пузырьков, что обеспечивает большую поверхность контакта с жидким металлом и интенсивное раскисление металла. Поднимающиеся на поверхность ванны пузьфьки паров цинка увлекают за собой неметаллические включения, что снижает количество неметаллических включений в металле сварного шва. Оптимальное содержание цинка в сплаве 0,08-0,2%, при содержании цинка менее 0,08% в металле сварного шва, выполненного с применением присадочного прутка, изготовленного из предлагаемого сплава, появляются неметаллические включения, при содержании цинка более 0,2% улучшения качества шва не происходит, но вследствие угара цинка выделяются окислы цинка, ухудшающие условия труда сварщика.

Бор является раскислителем. При окислении бора образуются окислы бора, которые хорошо отшлаковывают окись кремния, при этом образуются борсиликатные стекла, имеющие температуру плавления ниже, чем температура плавления окиси кремния, таким образом, окись кремния удаляется из металла шва и всплывает в шлак. Наличие в шлаке окислов бора, титана, обуславливает его высокую активность, что облегчает процесс сварки чугуна. Оптимальное содержание бора сплава

0,06-0,16%. При содержании бора менее 0,06% в металле сварного шва имеются неметаллические включения, при содержании бора более 0,16% ухудшается обрабатываемость сварного шва, появляются трещины.

Примеры выполнения предложенной сварной проволоки приведены в таблице

Ацетилено-кислородным пламенем выполнялась сварка пластин толщиной 10 мм из чугуна В4 42-12.

Предлагаемый состав сварочной проволоки обладает высокими сварочно- технологическими характеристиками и при сварке дает плотный без пор и шлаковых включений металл шва при хорошем формировании металла шва, хорошем смачивании основного металла и хорошей отделимости шлаковой корки, при отсутствии шлаковых включений в металле шва.

Кальций Редкоземельные

0,04-0,12

10

Изобретение относится к области сварки, в частности к материалам для газовой сварки серого чугуна. Целью изобретения является снижение количества неметаллических включений в металле шва, улучшение сварочно-тех- нологических характеристик сплава. Цель достигается тем, что состав сварочной проволоки содержит, мас.%: углерод 3,2-3,7; кремний 2,2-3,4; марганец 0,3-0,9; никель 0,6-1,3; кальций 0,04-0,12j редкоземельные металлы 0,2-0,7; титан 0,2-0,8; бор 0,06-0,16; остальное - железо. Состав дополнительно содержит, мас.%: свинец 0,1-0,3; цинк 0,08-0,2. Свинец в количестве 0,1-0,3 мас.% способствует модификации металла свар-, ного шва, формированию в нем шаровидного графита. Цинк в количестве 0,08-0,2 мас.% служит раскислителем и снижает количество неметаллических включений в металле сварного шва. 1 табл. G сл

Формула изобретения

Состав сварочной проволоки для сварки высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний, марганец, никель, кальций, редкоземельные металлы, титан, бор и железо, отличающийся тем, что, с целью улучшения сварочно- технологических свойств и снижения количества неметаллических включений в сварном шве, состав дополнительно

содержит свинец и цинк при следующем содержании компонентов, мас.%:

3,2-3,7 2,2-3,4 0,3-0,9 0,6-1,3

Редактор Н.Горват

Составитель Т.Арест Техред М.Ходанич

Заказ 2622/14

Тираж 921

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

о

35

40

В качестве РЗМ применялся иттрий и эрбий

Корректор А.Обручар

Подписное