Состав сварочной проволоки Советский патент 1980 года по МПК B23K35/30 

Изобретение относится к области сварки, в частности к составу свароч ной проволоки. В настоящее время в связи с расширением объема применения высокопро ччых сталей в строительных конструкциях и машиностроении актуальной за дачей становится разработка составов сварочной проволоки повышенной проч ности и хладостойкости. Известна 1 сварочная проволока содержащая 0,06-0,13 Углерод 1,6-2,1 Марганец 0,7-1,1 Кремний 0,08-0,15 Хром 0,08-0,15 Никель 0,004-0,01 Кислород 0,004-0,01 Азот 0,12-0,25 Цирконий 0,001-0,01 Кальций Остальное Железо Недостатком известного состава сварочной проволоки является получение низких прочностных свойств и хладостойкости сварного шва. Известен состав сварочной .проволоки 2j, содержащий, вес.%: Углероддо 0,08 Марганец1-2,5 Кремний0,4 Цирконий0,003-0,1 Титан0,003-0,1 Алюминий0,003-0,1 Хромдо 1,25 Никель1,3-3,75 ЖелезоОстальное Однако повышенное содержание никеля приводит к образованию легкоплавких сульфидов никеля, располагающихся по швам и границам зерен.При остывании шва жидкие прослойки эвтектических образований сульЛидов никеля при наличии растягивающих сварочных напряжений обусловливают образование кристаллизационных трещин в сварных швах. Целью изобретения является повышение стойкости металла сварного шва против образования горячих трещин . Указанная цель достигается тем, что состав сварочной проволоки дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:« Углерод0,03-0,25 Марганец0,8-2,2 Кремний0,4-2,2 i Цирконий0,03-0,3

0,01-0,3 0,001-0,025 0,01-0,14 0,02-0,3 0,01-0,3 Остальное

В стали с пониженчьпи содержанием никеля легкоплавких сульфидов никеля не наблюдается, что препятствует образованию трещин в сварном шве.Кальций улучшает природу и распределение неметаллических включений и дополнительно говыыает стойкость сварного шва против образования горячих трещин .

Пределы содержаний углерода выбраны от величины 0,03%, при которой обеспечивается достаточная прочность металла сварного шва с содержанием марганца, кремния, хрома и титана на нижнем пределе до значения 0,25%, при котором начинают появляться кристаллизационные трещины в сварочном шве. Нижние пределы содержаний,%

марганца (0,8) , кремния (0,4) хрома (0,02) и никеля (0,01) приняты исходя ИЗ необходимости обеспечения плотной макроструктуры, необходимой прочности и хладостойкости сварного шва (без пор), а верхние (соответственно 2,2 2,2J 0,3 иО,3) обоснованы соображениями предотвращения охрупчивания металла шва и появления его химической неоднородности.

Пределы содержания циркония взяты от 0,3%, когда начинает проявляться его влияние на уменьшение разбрызгивания и набрызгивания металла при сварке, до 0,03%, выше которого использовать для этих целей цирконий экономически нецелесообразно.

Пределы содержания титана приняты от 0,01%, когда начинает проявляться влияние этого элемента на прочность сварного шва, до 0,3%, вьвие которого он отрицательно влияет на хладостойкость сварного шва.

Пределы содержания кальция выбраны от 0,001%, при котором он начинает благоприятно изменять форму и природу неметаллических включений в проволоке, до 0,025%, выше которого его применять экономически нецелесообразно.

Нижний предел содержания алюминия (0,01%) определен соображением получения мелкозернистой структуры сварного шва, а верхний предел (0,14%) ограничен значением, при котором начинается снижение пластичности катанки .

Ввод в состав металла для сварочной проволоки титана и алюминия совместно с кальцием позволяет получать наиболее благоприятную форму неметаллических включений - глобулярную.

В табл.1 приведены составы предлагаемой сварочной проволоки.

Таблица 1 В табл.2 приведены свойства мет ла шва, выполненного сварочной про волокой предложенного (см.табл.1) состава. Таблица Как видно из таблицы 2, при сва проволокой предложенного состава з чительно снижается критическая тем ратура хрупкости и повышается прюч ность свойства сварного шва. Горяч трещин в сварных швах, выполненных сварочной проволокой предложенного состава, не наблюдается. Оптимальным составом сварочной проволоки-является состав, вес.%: Углерод Марганец Кремний Цирконий Кальций Алюминий Никель Проволока предложенного состава может быть получена.путем легирования металла хромом и никелем в печи и силикомарганцем, алюминием, силикоцирконием, ферротитаном и силикокальцием в ковше. Формула изобретения Состав сварочной проволоки, содержащий углерод, марганец, кремний, цирконий, титан, алюминий, хром, никель и железо, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости металла сварного шва против образования горячих трещин, он дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов,вес.%: Углерод. 0,03-0,25 Марганец0,8-2,2 Кремний0,4-2,2 Цирконий0,03-0,3 Титан0,01-0,3 Алюминий0,01-0,14 Хром0,02-0,3 Никель0,01-0,3 Кальций0,001-0,025 Железо. Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 551809, кл. В 23 К 35/30, 30.03.75. 2.Патент США W 3162751, кл, 219-137, 1962.