Состав присадочного материала Советский патент 1982 года по МПК B23K35/30 C22C38/50 

1, Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к порошковым проволокам, предназначенным для сварк и наплавки применяемых в химическом машиностроении сталей и сплавов. Известна сварочная порошковая проволока 13 выполненная из малоуглеро дистой оборочки и шихты следующего состава, вес. %: Хром металлический51-56 Никель (электролитический) 19,5 -24 Марганец 4,5-7.0 2,5-4,0 Углекислый кальций 2,2-3,8 Фтористый кальций 6,5-10,0 Двуокись титана 2,8-4,2 Феррониобий 0,5-1,5 Гематит Указанная проволока пригодна для вы полнения соединений на коррозионностой ких сталях типа 18-8. Однако ей прис некоторые недостатки. В частности, она носится к самозашитным, а по этой при отличается низкими санитарно-гигиеникими показателями. Вместе с тем, как детельствуют данные практического ее ользования, такая проволока зачастую позволяет достичь гарантированной усчивости наплавленного металла к обраанию пор из-за несовершенства рецепы шихты. Известен также состав стали С23, сожащий Следующие, компоненты, вес. %: 0,01-0,05 Углерод 10,0-15,0 Никель 4,5-6,5 Молибден 1,5-3,5 Марганец 0,3-0,6 Кремний 0;55-0,7 0,1-0,5 О,1-О,3 0,О5-О,5 Ит,трий. 0,05-0,2 0,1-0,25 Железо Остальное

39677464

Этот состав может быть применен вХром вводится в шихту проволоки с

качестве присадочного материала при свар- целью придания приемлемой коррозионной ке под слоем флюса коррозионностойких

сталей, однако он не обеспечивает доста- точной стойкости шва против межкристал- 5 ным проявлением склонности хромсодержалитной коррозии.щего металла к пассивации в особоагресЦель изобретения - повышение стойкости металла шва против межкристаллитной коррозии. Цель изобретения достигается тем, что состав материала, содеркашего хром, ни кель, титан, рений, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, вес. %: Никель (электролитический)18-2 6 Рений0,7-1,3 Титан2-4 Алюминий2-6 Хром. (металлический)Остальное Для изготовления металлической проволоки используется обычная малоуглеро дистая сталь. . Проанализируем количественное влияние входящих в состав шихты предлагаемой проволоки компонентов на качество направленного металла и сопутствующие ее плавлению санитарные условия, для чего обратимся к результатам проведе чего обратимся к результатам проведеиных сравнительных испытаний (таблица Для опытов применен ряд составов t проволоки, в шихте которой последовательно содержится (в виде металлических порошков), %: 0,5; 0,7; 0,9; 1,1; 1,3 и 1,5 рения; 16,0; 18,0; 2О,О; 24, 26,0 и 28,0 никеля; О; 1,0; 2,0; 3,0; 4,0 и 5,0 титана. О; 1,О; 2,0; 4,Q; 6.0 и 8,0 алюминия, а также хром, составляющий остальную дополнительную часть (до 100%). Опытные составы предлагаемой проволоки диаметром 3 мм изго тавливаются из малоуглеродистой ленты при коэффициенте заполнения шихтой, ра ной 0,4. Все эксперименты осуществляют с помощью сварки основного флюса от серийных источников питания на образцах в виде листовых плас тин размером 50Ох25Ох12 мм из хромоникелевой стали типа 18-8 и особокоррозионного сплава марки ЭИ-943. Как свидетельствуют результаты опы тов, представленные в таблице, гаемая проволока обеспечивает небольшо газовыделение при плавлении, способствует созданию нормальных условий труда сварщиков-операторов.

стойкости сварным швам. Такая роль его достаточно известна и сопряжена с известивных производственных средах, например, с концентрированными растворами азотной и серной кислот. Никель также относится к известным, вводимым в шихту по прямому назначению, компонентам. Положительное влияние его состоит в обеспечении заданной аустенитной структуры металла шва с одповременным сообщением последнему требуемой коррозионной стойкости. Однако пределы оптимального содержания этого элемента в шихте проволоки составляют 18-26%, что связано со следующими ус- тановленными экспериментальными фактами. В случае введения никеля менее 18% и содержании прочих компонентов в заявляемых пределах сварные швы , как правило, имеют повышенную концентрацию феррита, следствием чего являются пониженные их механические свойства - в первую очередь, ударная вязко сть (менее МДж/м) и пластичность (не более 2О%сЛ } против 1,3-1,6 МДж/м и 3035%сГсБ случае его оптимального содержания. Превышение же никеля против 26% (например, 28%) обуславливает некоторое снижение технологических свойств из-за формирования стабильноаустенитной структуры и, как следствие, крайне низкой трещиноустойчивости наплавленного металла. Титан, относясь к активным карбидообразователям, вводится в шихту с целью достижения у сварных швов стойкости простив межкристаллитной коррозии. Такое его влияние является известным, тем не менее в пределах данного состава проволоки концентрация этого компонента выбрана не произвольно, а с учетом результатов выполненных опытов. Так, например, снижение концентрации титана менее 2% (в частности О и 1,0%) приводит к возникновению у сварных швов восприимчивости к межкристаллитной коррозии, а последующее превышение его свыше 4,0% (в частности 5,0%), не сказываясь на дальне-йшем улучшении рассматриваемого показателя качества,вызывает некоторое сниже ке механических свойств по причине появления в структуре швов избыточного 5 9 содержания феррита и некоторого охрупч вания гамма-твердого раствора Алюминий- известный элемент, легирование которым осуществляется практически в известных пределах по извест ному прямому назначению - для измельч ния структуры и обеспечения тем самым требуемых, с точки зрения технологичности, механических свойств металла, шв Однако по сравнению с техническими решениями, направленными на повышение пластичности сварных швов за счет введения алюминия,- в шихте данной проволоки верхний предел содержания этого элемента несколько выше и составляет 6%, что обусловлено наличием в ее составе рения. При дальнейшем же увеличении алюминия (например 8%) наплавленный предлагаемой проволокой металл характеризуется несколько пониженными пластическими показателями. Легирование шихты рением, осуществляемое с целью достижения одной из поставленных целей изобретения, приводит к повышению коррозионной стойкости наплавленного металла. Предположительно можно заключить, что положи тельная роль рения состоит в своеобразном воздействии на смешение стационарного пот циала пассивации в область положительных значений, т. е. на индивидуальные 6 электрохимические характеристики металла шва. Результаты опытов показывают, что наилучшую коррозионную стойкость в особо агрессивных средах проявляют сварные швы, заваренные проволокой, с 0,7-1,3% в шихте. В то же время введение в шихту менее 0,7% этого компонента (например 0,5%) мало сказывается на рассматриваемом показателе качества, а превышение (свыше 1,3%) практически не приводит к дальнейшему улучшению коррозионной стойкости. На этом основа НИИ верхний предел содержания рения в шихте целесообразно ограничить 1,3%, а нижний - 0,7%. Проволока обеспечивает высокую коррозионную стойкость металла шва и хорошие санитарю-гигиенические условия проведения сварочных работ, особенно внутри закрытых сосудов, емкостей и т. п. а также характеризуется доступностью в производстве. Предлагаемая проволока может найти широкое применение при сварке химической аппаратуры. Использование ее значительно повышает надежность сварных конструкций, снижает требования к технологической дисциплине как при изготовлении проволоки, так н сварке конструкции и улучшает условия труда. 9 96 Формула изобретения Состав присадочного материала преимущественно шихты порошковой проволоки для сварки коррозионностойких ста,лей и сплабов, содержащий никель, хром, титан, рений, отличающийся тем, что, с целью повышения стойкости металла шва против межкристаллитной коррозиии, он дополнительно содержит аЛгоминий при следующем соотношении компонентов, вес. %: 18-26 ,- 0,7-1,3 610 Титан 2.0-4,0 Алюминий i2,O-6,0 Хром Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе i. Авторское свидетельство СССР № 527278, кл. В 23 К 35/368, 22.О4.75. 2. Авторское свидетельство СССР № 485173, кл. С 22 С 38/50, 29.04.74 (прототип).