RU2443529C1 - Сварочная проволока для сварки и наплавки разнородных сталей - Google Patents
Сварочная проволока для сварки и наплавки разнородных сталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2443529C1 RU2443529C1 RU2010133768/02A RU2010133768A RU2443529C1 RU 2443529 C1 RU2443529 C1 RU 2443529C1 RU 2010133768/02 A RU2010133768/02 A RU 2010133768/02A RU 2010133768 A RU2010133768 A RU 2010133768A RU 2443529 C1 RU2443529 C1 RU 2443529C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- over
- welding
- carbon
- manganese
- silicon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Изобретение относится к сварке и касается состава сварочной проволоки для сварки и наплавки изделий, работающих при больших знакопеременных нагрузках и повышенных температурах, и может быть использовано для наплавки первого слоя кромок углеродистых и низколегированных сталей при выполнении разнородных сварных соединений со сталями аустенитного класса, преимущественно при изготовлении сварных конструкций атомного и энергетического машиностроения. Проволока содержит углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, медь, никель, кобальт, азот, олово, сурьму и железо при следующем соотношении компонентов, мас.%: углерод 0,012-0,02, кремний 0,40-0,65, марганец 0,90-2,0, хром 23,0-25,0, никель 12,0-14,0, сера не более 0,01, фосфор не более 0,015, медь не более 0,1, олово не более 0,005, сурьма не более 0,005, кобальт не более 0,05, азот не более 0,05, железо остальное. Проволока обеспечивает получение двухфазной аустенитно-ферритной структуры наплавленного металла с содержанием ферритной фазы 5-10%. Обеспечиваются оптимальные физико-механические свойства металла сварного шва.
Description
Изобретение относится к сварке и касается состава сварочной проволоки для сварки и наплавки изделий, работающих при больших знакопеременных нагрузках и повышенных температурах, и может быть использовано для наплавки первого слоя кромок углеродистых и низколегированных сталей при выполнении разнородных сварных соединений со сталями аустенитного класса, преимущественно при изготовлении сварных конструкций атомного и энергетического машиностроения.
Известен состав сварочной проволоки, содержащий углерод, хром, кремний, марганец, молибден, ванадий, серу, фосфор, железо, в который введен кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод | - 0,06-0,10 |
Хром | - 0,9-1,2 |
Кремний | - 0,4-0,7 |
Марганец | - 1,55-1,8 |
Молибден | - 0,5-0,7 |
Ванадий | - 0,2-0,45 |
Сера | - 0,025-0,04 |
Фосфор | - 0,025-0,030 |
Кальций | - 0,05-0,2 |
Железо | - остальное, |
при этом отношение содержания углерода к суммарному содержанию молибдена и ванадия должно составлять 0,066-0,087, а отношение содержания серы к суммарному содержанию кальция и марганца должно быть в пределах 0,015-0,020 (см., например, описание изобретения к патенту РФ №2104138, кл. B23K 35/30, опубл.1998).
К недостаткам данного состава можно отнести нестабильное мерцающее горение дуги, а также возможность образования горячих трещин и сравнительную хрупкость сварного шва.
Наиболее близкой из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранная в качестве прототипа сварочная проволока для сварки и наплавки разнородных сталей, содержащая углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, медь, никель кобальт, азот и железо (см., например, проспект фирмы STAINLESS WELDING CONSUMABLES, SANDVIK24/13/LHF (AWS309L), 1981, c.27).
К недостаткам данного состава можно отнести высокое содержание ферритной фазы (более 15%), которое способствует охрупчиванию наплавленного металла при термической обработке и в процессе эксплуатации при повышенных температурах, а также отсутствие регламентации содержания примесей серы, фосфора, олова, сурьмы, меди на необходимом уровне, что не гарантирует стойкость против образования горячих трещин металла первого слоя наплавки, примыкающего к линии сплавления с углеродистой или низколегированной сталью, в условиях недостаточного содержания ферритной фазы.
Сущность заявляемого изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемым изобретением технического результата, который выражается в получении оптимальных физико-механических свойств металла сварного шва при выполнении сварных соединений разнородных сталей, что обеспечивается химическим составом сварочной проволоки, химическим составом металла сварного шва и соотношением хрома, никеля, углерода и азота, регламентирующих содержание ферритной фазы в наплавленном металле и предотвращение образования мартенситной структуры.
Указанный технический результат достигается тем, что сварочная проволока для сварки и наплавки разнородных сталей, содержащая углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, медь, никель, кобальт, азот и железо, дополнительно содержит олово и сурьму, при этом углерод, азот, никель, марганец объединены в аустенито-образующую группу элементов, а кремний и хром включены в феррито-образующую группу элементов, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Углерод | 0,012-0,02 |
Кремний | 0,40-0,65 |
Марганец | 0,90-2,0 |
Хром | 23-25 |
Никель | 12-14 |
Сера | не более 0,01 |
Фосфор | не более 0,015 |
Медь | не более 0,1 |
Олово | не более 0,005 |
Сурьма | не более 0,005 |
Кобальт | не более 0,05 |
Азот | не более 0,05 |
Железо | остальное, |
при этом должно обеспечиваться соотношение аустенито- и ферритообразующих элементов:
24≤NiЭ≤26; 24≤CrЭ≤26; NiЭ≥0,865 CrЭ - 6,5; NiЭ=%Ni+30%C+0,5%Mn; CrЭ=%Cr+1,5%Si.
Указанное соотношение аустенито- (углерод, азот, никель, марганец) и феррито-образующих (кремний, хром) элементов позволяет получать двухфазную аустенитно-ферритную структуру наплавленного металла с регламентированным содержанием ферритной фазы в пределах 5-10%.
Нижний предел содержания ферритной фазы обеспечивает стойкостью против образования горячих трещин.
Верхний предел содержания ферритной фазы установлен для предотвращения охрупчивания наплавленного металла при термической обработке и в процессе эксплуатации при повышенных температурах.
Содержание углерода 0,012-0,02% обеспечивает формирование в металле первого слоя наплавки, примыкающего к линии сплавления с углеродистой или низколегированной сталью, пластичной структуры без мартенситной составляющей, что обеспечивает стойкость против образования холодных трещин.
Низкое содержание серы, фосфора, олова, сурьмы, меди предотвращает сегрегацию примесей и снижение прочности по границам зерен. Это обеспечивает стойкость против образования горячих трещин металла первого слоя наплавки, примыкающего к линии сплавления с углеродистой или низколегированной сталью, в условиях недостаточного содержания ферритной фазы, что возможно в результате уменьшения ее количества по отношению к расчетному вследствие разбавления металла наплавки основным металлом.
Ограничение содержание кобальта предотвращает радиоактивное загрязнение деталей с наплавкой, контактирующей с радиоактивной средой.
Предложенный состав сварочной проволоки обеспечивает повышение стойкости против образования холодных и горячих трещин в металле переменного состава в зоне сплавления разнородного соединения и стойкость против образования горячих трещин в аустенитном наплавленном металле.
В производственных условиях были изготовлены партии сварочной проволоки Св-02Х24Н13.
В качестве основного металла были использованы поковки стали марки 10ГН2МФА.
Наплавку производили аргонодуговой сваркой сварочной проволокой следующего состава, мас.%:
Углерод | 0,015 |
Кремний | 0,44 |
Марганец | 0,95 |
Хром | 23,1 |
Никель | 12,56 |
Сера | 0,007 |
Фосфор | 0,011 |
Медь | 0,02 |
Олово | 0,0005 |
Сурьма | 0,001 |
Кобальт | 0,01 |
Азот | 0,05 |
Железо | остальное. |
Толщина наплавленного слоя составляла от 4 до 5,5 мм.
Сварные наплавленные соединения исследованы в состоянии после сварки и в состоянии после высокого отпуска 650°С в течение 10 часов.
Были выполнены металлографические исследования следующих зон соединения:
- 1 слой наплавленного металла толщиной 0,5-1,0 мм, прилегающий к линии сплавления;
- наплавленный металл последующих слоев.
Проведенные исследования показали:
Первый слой в состоянии после сварки не содержит следов закалочных структур, имеет невысокую твердость (228-238HV). Холодные трещины не выявлены.
Химический состав изменился по сравнению с исходным составом сварочной проволоки, при этом уменьшилось содержание ферритной фазы. Вместе с тем, несплошности, имеющие характер кристаллизационных трещин, микротрещины и надрывы, не выявлены.
Последующие слои наплавленного металла имеют двухфазную аустенитно-ферритную структуру с содержанием феррита до 9%. Несплошности типа горячих трещин отсутствуют.
В состоянии после высокого отпуска требуемое качество наплавленного металла по всей толщине обеспечено.
Таким образом, заявленный состав сварочной проволоки обеспечивает повышение стойкости против образования холодных и горячих трещин в металле переменного состава в зоне сплавления разнородного соединения и стойкость против образования горячих трещин в аустенитном наплавленном металле.
Применение изобретения обеспечивает сочетание повышенных оптимальных значений прочности, пластичности, стойкости к хрупкому разрушению за счет обеспечения стабильной равномерно распределенной мелкодисперсной структуры при высокой антикоррозийной стойкости и прочности металла сварного шва при выполнении сварных соединений разнородных сталей.
Claims (1)
- Сварочная проволока для сварки и наплавки разнородных сталей, содержащая углерод, кремний, марганец, фосфор, серу, хром, медь, никель, кобальт, азот и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит олово и сурьму, при этом углерод, азот, никель, марганец объединены в аустенитообразующую группу элементов, а кремний и хром включены в ферритообразующую группу элементов при следующем соотношении компонентов, мас.%:
углерод 0,012-0,02 кремний 0,40-0,65 марганец 0,90-2,0 хром 23,0-25,0 никель 12,0-14,0 сера не более 0,01 фосфор не более 0,015 медь не более 0,1 олово не более 0,005 сурьма не более 0,005 кобальт не более 0,05 азот не более 0,05 железо остальное,
при этом она обеспечивает получение двухфазной аустенитно-ферритной структуры наплавленного металла с содержанием ферритной фазы 5-10%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010133768/02A RU2443529C1 (ru) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | Сварочная проволока для сварки и наплавки разнородных сталей |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010133768/02A RU2443529C1 (ru) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | Сварочная проволока для сварки и наплавки разнородных сталей |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2443529C1 true RU2443529C1 (ru) | 2012-02-27 |
Family
ID=45852206
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010133768/02A RU2443529C1 (ru) | 2010-08-13 | 2010-08-13 | Сварочная проволока для сварки и наплавки разнородных сталей |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2443529C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2595305C1 (ru) * | 2015-05-13 | 2016-08-27 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Сварочная проволока для сварки разнородных сталей |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1659522A1 (ru) * | 1989-07-10 | 1991-06-30 | Институт Электросварки Им.Е.О.Патона | Коррозионно-стойка аустенитно-ферритна сталь дл сварки |
RU2014192C1 (ru) * | 1992-05-21 | 1994-06-15 | Институт Электросварки Им.Е.О.Патона | Состав сварочной проволоки для сварки высоколегированных коррозионностойких аустенитно-ферритных сталей |
RU2188109C2 (ru) * | 2000-05-11 | 2002-08-27 | Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" | Состав сварочной ленты и проволоки |
RU2238831C1 (ru) * | 2003-04-23 | 2004-10-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" | Состав сварочной ленты и проволоки |
-
2010
- 2010-08-13 RU RU2010133768/02A patent/RU2443529C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1659522A1 (ru) * | 1989-07-10 | 1991-06-30 | Институт Электросварки Им.Е.О.Патона | Коррозионно-стойка аустенитно-ферритна сталь дл сварки |
RU2014192C1 (ru) * | 1992-05-21 | 1994-06-15 | Институт Электросварки Им.Е.О.Патона | Состав сварочной проволоки для сварки высоколегированных коррозионностойких аустенитно-ферритных сталей |
RU2188109C2 (ru) * | 2000-05-11 | 2002-08-27 | Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" | Состав сварочной ленты и проволоки |
RU2238831C1 (ru) * | 2003-04-23 | 2004-10-27 | Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" | Состав сварочной ленты и проволоки |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2595305C1 (ru) * | 2015-05-13 | 2016-08-27 | Акционерное общество "Научно-производственное объединение "Центральный научно-исследовательский институт технологии машиностроения" АО "НПО "ЦНИИТМАШ" | Сварочная проволока для сварки разнородных сталей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6140836B2 (ja) | 溶接熱影響部の靭性に優れた高強度オーステナイト系鋼材及びその製造方法 | |
JP4903918B1 (ja) | 超高強度溶接継手およびその製造方法 | |
JP6576348B2 (ja) | 衝撃靱性に優れた超高強度ガスメタルアーク溶接継手 | |
CN1081679C (zh) | 焊接热影响区有优异韧性的钢及其制造方法 | |
JP5509923B2 (ja) | レーザ溶接用またはレーザ・アークハイブリッド溶接用の引張強さが1100MPa以上の高張力鋼板の製造方法 | |
EP2811045B1 (en) | Base metal for high-toughness clad steel plate giving weld with excellent toughness, and process for producing said clad steel plate | |
CA3047958C (en) | High-strength steel material having enhanced resistance to brittle crack propagation and break initiation at low temperature and method for manufacturing same | |
CA2860605C (en) | Abrasion resistant welded steel pipe and method of producing the same | |
JP2006241552A (ja) | 溶接性およびガス切断性に優れた高張力耐火鋼およびその製造方法 | |
KR20110136840A (ko) | 내식성 오스테나이트 강 | |
KR101674768B1 (ko) | 연속주조기용 압연롤 제조방법 | |
JPWO2019070002A1 (ja) | オーステナイト系耐熱鋼用溶接材料、溶接金属および溶接構造物ならびに溶接金属および溶接構造物の製造方法 | |
JP5130472B2 (ja) | 耐溶接割れ性が優れた高張力鋼材の製造方法 | |
AU2006251093B2 (en) | Steel for submarine hulls with improved weldability | |
RU2443530C1 (ru) | Сварочная проволока для сварки и наплавки деталей из разнородных сталей | |
JP2012246520A (ja) | 耐疲労き裂進展特性および溶接熱影響部の低温靭性に優れた鋼材並びにその製造方法 | |
RU2443529C1 (ru) | Сварочная проволока для сварки и наплавки разнородных сталей | |
JPH0353367B2 (ru) | ||
JP2002146471A (ja) | 低温靱性および溶接熱影響部靭性に優れた超高強度鋼板、超高強度鋼管およびそれらの製造法 | |
US20210292876A1 (en) | Austenitic Heat Resistant Alloy and Welded Joint Including the Same | |
RU2440876C1 (ru) | Сварочная проволока для сварки корпусных деталей из разнородных сталей | |
KR101482343B1 (ko) | 용접열영향부 인성이 우수한 고강도 오스테나이트계 강재 및 그 제조방법 | |
JP4464867B2 (ja) | 溶接性および靱性を兼ね備えた引張り強さ700MPa級以上の高張力鋼材およびその製造方法 | |
JP2011074495A (ja) | 高い降伏点を有する高張力鋼材の製造方法 | |
JP2021143387A (ja) | クラッド鋼板およびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140814 |