Состав сварочной проволоки Советский патент 1977 года по МПК B23K35/30 C22C38/14 

(54) СОСТАВ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ

Изобретение относится к области черн металлургии и может быть использовано производстве сварочной проволоки для по луавтоматической сварки с защитой угле лым газом или смесью углекислого газа кислорода. В последнее время значительно увелич лась потребность в сварочной проволоке повышенными механическими свойствами для изготовления сварных конструкций из высокопрочных сталей. Известен составстали для сварочной проволоки 1, содержащий следующие ком ненты, вес, %: Углерод0,03-0,25 Марганец1,5-2,8 Кремний0,2 - 1,5 Цирконий0,1 - 0,6 ЖелезоОстальное Известен также состав 2, содержащи гглгсг тттио тггчклттгмтаипгм-т D о/,. следующие компоненты. УглеродО,О2-О,2 Марганец0,8-1,6 КремнийО,1-0,3 Цирконий0,2-1 ЖелезоОстальное Недостатком известных составов являютнизкие механические свойства, которые обеспечивают условие равнопрочности а и основного металла в сварных констциях из высокопрочных сталей. Для повыщения прочности металла шва дложенный состав дополнительно содеродин из металлов пятой группы Периоеской системы элементов и кальций при дующем соотношении компонентов, вес.%: Углерод 0,03-0,25 Марганец 1,55-2,45 Кремний 0,4-1,5 Цирконий 0,11-0,3 Кальций 0,005-О,О2 Один из металлов пятой группы Периодической 0,01-О,2 системы Железо Остальное В качестве металла пятой группы ввениобий О,О1-О,1 вес.%. А также в качестве металла пятой групвведен ванадий 0,03-0,2 вес.%.

При введении малых количеств ниобия в сталь резко возрастает ее прочность в результате образования мелкодисперсных частиц карбонитридов ниобия. Для того, чтобы при повышенных прочностных характеристиках металл имел достаточно высокие пластичность и ударную вязкость, в состав стали введен кальций. Этот элемент значительно измельчает неметаллические включения и изменяет их состав и форму, что повьдцает пластичность и ударную вязкость металла.

Пределы содержаний углерода выбраны от величины 0,03%, при которой обеспечивается достаточная прочность металла сварного шва с содержаниями марганца и кремния на ншкнем пределе (1,55 и 0,4% соответственно), до значения 0,25%, при котором начинают появляться кристаллизационные трещины в сварном шве. ,

Верхние пределы содержаний марганца и кремния определены соображениями предотвращения охрупчивания металла шва и появления его химической неоднородности,

Нижние пределы содержаний марганца (1,55%) и кремния (0,4%) приняты, исходя из необходимости обеспечения надлежашей макроструктуры сварного шва (без пор).

Пределы содержания циркония устанрвлены из условий уменьшения разбрызгивания металла при сварке: от значения 0,11%, пр котором влияние циркония на указанную ха

О,ОЗ2,401,5 0,110,1

0,102,01,О 0,140,04

0,181,80,75 0,250,06

0,251,60,4 0,300,01

рактеристику начинает проявляться, до значения 0,3%, когда начинается охрупчивание металла шва.

Нижний предел содержания кальция в стали выбран от значения 0,005%, при котором начинает возрастать ударная вязкость металла сварного шва, а верхний предел обоснован нецелесообразностью ввода более высоких количеств этого элемента с точки зрения повышения пластичности и вязкости, стали.

Содержания ниобия приняты от значения 0,01%, когда он начинает заметно повышать прочность свиного шва до значения 0,1% выше которого имеет место охрупчиваниа металла шва.

В табл. 1 приведен состав и механические свойства шва.

При введении ванадия в сталь образуются карбонитриды ванадия, которые вызывают резкое повьпдение прочностных характеристик металла. Кальций введен в сталь для того, чтобы повысить пластичность и ударную вязкость металла, которые ухудшаются в связи с его упрочнением. Кальций благоприятно влияет на указанные свойства, так как вызывает изменение формы и состава неметаллических включений (оксидов, сульфидов и оксисульфидов).

в табл. 2 приведены состав и механические свойства шва.

54,020,33,5

65,5

51,018,03,2

62,5

65,8

53,018,53,1

55,018,33,0

67,0 Формула изобретения 1. Состав сварочной проволоки, содержа щий углерод, марганец, кремний, цирконий, железо, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности металла шва, состав дополнительно содержит, по крайней мере, один из металлов пятой груп пы,Периодической системы элементов и кальций при следующем соотнощении компонентов, вес.%: Углерод0,03-0,25 Марганец1,55-2,45 Кремний0,4 - 1,5 Цирконий0,11 - 0,3 Кальций0,О05 - 0,02 Один из металлов У группы Периодической системы 0,О1 -0,2 Желез оОстальное. 2.Состав по п. 1, отличающийс я тем, что в качестве металла Y группы введено 0,01-0,1 вес.% ниобия. 3.Состав по п. 1, отличающийс я тем, что в качестве металла V группы введено О,03-О,2 вес.% ванадия. 4.Состав по п. 1, отличающийс я тем, что в качестве металла V группы введены ниобий и ванадий при сумматорном содержании 0,04-0,2 вес.%. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Авт. св. СССР № 332681, кл. В 23 К 35/30, 20.О9.69. 2.Патент ФРГ № 1483457, 49h35/3O, 1972.