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

1

Изобретение относится к области сварки, а именно к составу сварочной проволоки, применяемой преимущественно для сварки никелевых сплавов со сталью.

Известен состав сварочной проволоки Cl3 I содержащий следующие компоненты, вес.%

Хром12-16

Молибден10-16

Вольфрам2-8

Титан0,6-1,5

Алюминий0,3-1,0

НикельОстальное,

и проволоки ЭП356, состава:

Хром17,0-20,0

Вольфрам4,0-5,0

Молибден10,0-16,0

Титан2,2-2,3

Алюминий0,9-1,5

НикельОстальное.

При применении этих проволок для сварки соединения ЭП202-ЭП56 прочность сварного соединения (7382 кг/мМ значительно ниже прочности свариваемых металлов (100-104 кг/мм для ЭП202 и 120-126 кг/мм для ЭП56), Кроме того, металл шва, выполненного проволокой ЭП-356, характеризуется невысокой ударной вязкостью: 3,54,0 кгм/см, при требовании не менее 5 кгм/см и технологической прочностью (показатель) (10-11,5 мм/мин), что приводит к образованию горячих 5 трещин при сварке.

По составу компонентов наиболее близка к данному составу проволока 2, содержащая, вес.%:

Хром14-16

.10 Молибден .12-14

Вольфрам2-4

Титан1,3-1,6

Алюми НИИ0,6-0,9

Эта проволока характеризуется 15 более высокой ударной вязкостью

металла шва (5-6 кгм/см) и технологической прочностью 16-17 мм/мин.Однако прочность сварного соединения недостаточна (85-38 кг/мм), что 20 не позволяет в полной мере использовать высокие механические свойства основного металла и приводит к необходимости завышения расчетной толщины стенок и веса сварной конструк25 дни.

Целью изобретения является разработка состава сварочной проволоки на никелевой основе, который позволил бы повысить качество металла шва и 30 сварного соединения сплава ЭП202 со

сталью ЭП56, а именно ударную вязкость, предел прочности сварного соединения и стойкость против образвания горячих трещин при сварке (тенологическую прочность).

Цель достигается тем, что состав содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%: : Хром 14,0-16,0

Вольфрам 2,0-4,0

Молибден 12,0-14,0

Титан1,9-2,2

Алюминий 1,4-1,7

Никель Остальное

Титан и алюминий способствуют упрочнению металла сварного шва на никелевой основе, это объясняется вьщелением в процессе термической обработки сварной конструкции 1 -фазы, имеющей химический состав Nij (Ti ,AI ) .

С увеличением содержания титана и алюминия в шве возрастает количество дисперсных вьщелений -(Ьаэы, увеличивается прочность металла. Однако металлографическими и механическими испытаниями, проведенными

при сварке соединений сплава ЭП202 со сталью ЭП56 установлено, что чрезмерные концентрации этих элементов 2,1-2,5% титана и 1,7-2,0% алюминия в металле шва приводит к появлению грубых вьщеления JJ -фазы, усилению неоднородности микроструктуры и, как следствие, к резкому падению пластических свойств металла, а также некоторому снижению его прочности.

в то же время оказалось неоднозначным влияние этих элементов на технологическую прочность, оно имеет сложный характер. Для существенного повышения качества сварного соединения найдено оптимальное соотношение титана и алюминия в составе металла шва с учетом конкретной композиции сплава.

Для прюведения контрольных опытов были изготовлены сварочные проволоки сплошного сечения диаметром 1,6 мм, состав которых приведен в табл.1. Одновременно испытывалась проволока ЭП642.

Таблица 1

Опробование производилось путем автоматической газоэлектрической сварки в среде гелия образцов из сплава ЭП202 и стали ЭП56 толщиной

ЭП642 86-885,0-5,515-16

состав 1 104-1066,0-7,018-19

. Состав 2 108-1115,5-6,519-20

Состав 3 111-112 5,0-5,518-19

3 мм при силе сварочного тока 180200 А, напряжении на дуге 26-27 В и скорости сварки 20 м/ч.

Результаты представлены в табл.2.

Таблица 2

Как видно из таблицы 2 использование данногосостава сварочной проволоки обеспечивает высокую технологическую и конструкционную прочность соединений сплава ЭП202 со сталью ЭП56. При этом, по сравнению со сварочной проволокой ЭП642, предел прочности сварного соединения возрастает на 21-26% при сохранении ударной вязкости на уровне 5-6 кгм/см. Увеличение показателя технологической прочности на 20-25% позволяет избежать образования горячих трещин при сварке.

При содержании титана в проволоке менее 1,9% и алюминия менее 1,4% существенно снижается предел прочности сварного соединения и не достигается высокая технологическая прочность. В то же время при увеличении концентрации этих элементов соответственно выше 2,2% и 1,7% снижается пластичность металла шва и падает технологическая прочность.

Таким образом, предложенная сварочная проволока позволяет повысить качество газоэлектрической сварки соединений ЭП202 ЭП56 и эксплуатационную надежность соответственных сварных конструкций.

Формула изобретения

Состав сварочной проволоки преимущественно для сварки никелевых сплавов со сталью, содержащий никель, хром, вольфрам, молибден., титан и алюминий,отличающий с я тем, что, с целью повышения качества металла шва, он содержит компоненты в следующем соотношении, вес.%: Хром14-16

Вольфрам2-4

Молибден12-14

5

Титан1,9-2,2

Алюминий1,4-1,7

НикельОстальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0

№ 207701, кл. В 23 К 35/30, 18.07.66 (прототип).