CS213619B1

CS213619B1 - Welding alloy

Info

Publication number: CS213619B1
Application number: CS877277A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Kozak; Jan Mandaus; Antonin Jenicek; Jaroslav Vidrma; Ladislav Kubec; Karel Rydval; Josef Beranek
Original assignee: Jaroslav Kozak; Jan Mandaus; Antonin Jenicek; Jaroslav Vidrma; Ladislav Kubec; Karel Rydval; Josef Beranek
Priority date: 1977-12-23
Filing date: 1977-12-23
Publication date: 1982-04-09

Abstract

Vynález spadá do oboru technologie navařování a týká se návarová slitiny odolné proti adhezlvnimu, abrazivnímu a erozivnímu opotřebení, β určením pro pracovní teploty do 450 ®C. Podstatou vynálezu je chemické složení návarové slitiny, kde známé legující prvky návarových slitin, jako jsou nikl, chrom, niob, tantal, hliník, křemík, molybden · mangan, jaou doplněny přídavkem boru a popřípadě i titanu, a to u boru v množství 0,001 až 2,5 % hmotnostního a u titanu v množství 0,03 až 0,5 % hmotnostního.The invention falls into the field of welding technology and relates to a weld metal alloy resistant to adhesive, abrasive and erosive wear, β intended for working temperatures up to 450 °C. The essence of the invention is the chemical composition of the weld metal alloy, where the known alloying elements of weld metal alloys, such as nickel, chromium, niobium, tantalum, aluminum, silicon, molybdenum · manganese, are supplemented with the addition of boron and optionally titanium, in the case of boron in an amount of 0.001 to 2.5% by weight and in the case of titanium in an amount of 0.03 to 0.5% by weight.

Description

Vynález se týká návarová slitiny, odolná'proti adhezivnímu, abrazivnímu a eřozivnímu opotřebení, a určené pro pracovní teploty do 450 °C.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a weld-on alloy which is resistant to adhesive, abrasive and corrosion wear and is intended for operating temperatures up to 450 ° C.

V současné době ee v řadě provozů vyskytuje kombinace mechanického namáhání při zvýšených teplotách, přičemž v nezanedbatelné míře zde půeobí i účinky chemická, abrazivní i erozní. Toto komplexní namáhání ee vyskytuje v chemickém průmyslu, energetice a dalších náročných provozech. Proto se akční plochy takto namáhaných částí opatřuji povrchy se zvýSenou odolností, s cílem zvýšit odolnost a spolehlivost daného zařízení. Nejužívanějšími způsoby nanášení těchto povrchů jsou vesměs metody navařování slitin plynovými hořáky nebo elektrotepelnýml zdroji, jakými jsou například obloukové navařování, indukční ohřev apod.At present, ee has a combination of mechanical stress at elevated temperatures in many operations, where chemical, abrasive and erosive effects are also not negligible. This complex stress ee occurs in the chemical industry, power engineering and other demanding operations. Therefore, the action areas of the stressed parts are provided with surfaces with increased resistance to increase the durability and reliability of the device. The most commonly used methods of application of these surfaces are generally methods of welding alloys by gas burners or electrothermal sources such as arc welding, induction heating and the like.

Pro odolné povrchy se bšžnš používá tvrdých slitin chromových, dále slitin na bázi chrom-nikl-křemík a podobně. V případech, kdy ae vyžaduje návar, který by'sé vyznačoval odolností i za zvýšených teplot nebo při změnách teploty, používají se slitiny a různým obsahem kobaltu, (tyto slitiny se velmi dobře uplatnily v energetice na funkčních plochách regulačních a uzavíracích armatur. Avšak provozní podmínky jaderných elektráren vylučují použití slitin s obsahem kobaltu z důvodů jeho schopnosti dosahovat sekundární radioaktivity·Hard-wearing chromium alloys, chromium-nickel-silicon alloys and the like are commonly used for durable surfaces. In cases where ae is required to be welded with resistance to elevated temperatures or changes in temperature, alloys with varying cobalt content are used (these alloys have been very useful in power engineering on the functional surfaces of control and shut-off valves. conditions of nuclear power plants exclude the use of cobalt-containing alloys because of its ability to achieve secondary radioactivity ·

Tento problém měla vyřešit bezkobaltová slitina, chráněná čs. autorským osvědčením č. 148 545, a jejíž podstata spočívá v tom, že kromě železa obsahuje tato slitina 7 až 11 % hmotnostních niklu, 14 až 25 % hmotnostních chrómu, 0,05 až 0,018 % hmotnostních uhlíku, 0,8 až 1,4 % hmotnostních niobu nebo jeho směsi s tantalem, dále 0,05 až 1,5 % hmotnostních hliníku, 3 až 5 % hmotnostních křemíku, 3 až 6 % hmotnostních molybdenu a 2 až 6 % hmotnostních manganu, přičemž celkový obsah křemíku, molybdenu, hliníku a niobu Je minimálně 7 % a celkový obsah chrómu a molybdenu je minimálně 20 %, a poměr množství hliníku, křemíku, molybdenu a . niobu k množství manganu a niklu je nejméně 1,2. Tato návarová slitina může ještě obsahovat vanad do 0,1 % hmotnostních.This problem should solve the cobalt-free alloy, protected by MS. No. 148,545, which, in addition to iron, contains 7-11% by weight of nickel, 14-25% by weight of chromium, 0.05-0.018% by weight of carbon, 0.8-1.4% by weight % by weight of niobium or a mixture thereof with tantalum, 0.05 to 1.5% by weight of aluminum, 3 to 5% by weight of silicon, 3 to 6% by weight of molybdenum and 2 to 6% by weight of manganese, the total silicon, molybdenum and aluminum content and niobium is at least 7% and the total chromium and molybdenum content is at least 20%, and the ratio of aluminum, silicon, and molybdenum. niobium to manganese and nickel is at least 1.2. This surfactant alloy may still contain vanadium up to 0.1% by weight.

Uvedená slitina vykazuje sice dobré třecí vlastnosti, avěak její technologické zpracování je velmi náročné pro její citlivost na dodržování technologického režimu, což se při výrobě projevuje velkou kolísavostí v jakosti. Kromě toho Je nutno k dosažení slitiny požadovaného chemického složení provést navařování v několika vrstvách, vzhledem k odlišnému složení základního materiálů, důsledkem čehož je zředění navařované slitiny. Kromě toho umožňuje tato slitina Jen nesnadno použít mechanických způsobů navařování.Although the alloy exhibits good frictional properties, its technological processing is very demanding for its sensitivity to adherence to the technological regime, which is manifested in production by great variation in quality. In addition, in order to achieve the alloy of the desired chemical composition, it is necessary to weld in several layers, due to the different composition of the base material, which results in a dilution of the welded alloy. In addition, this alloy makes it difficult to use mechanical welding methods.

Nevýhody a nedostatky známých slitin odstraňuje návarová slitina odolná proti adhezivnímu, abrazivnímu a eřozivnímu opotřebení, a určená pro pracovní teploty do 450 °C, a obsahující kromě železa 8 až 12 % hmotnostních niklu, 16 až 24 % hmotnostních chrómu, 0,05 až 0,12 % hmotnostních uhlíku, 0,6 až 1,4 % hmotnostních niobu, 2,8 až 5,5 % hmotnostních křemíku, 3,5 až 7 % hmotnostních molybdenu, 3 až 7 % hmotnostních manganu, kde poměr obsahu chrómu k niklu je v rozmezí 1,8 až 2,5 a pomšr obsahu křemíku k manganu a molybdenu je v rozmezí 0,7 až 1,3, podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že tato návarová slitina obsahuje 0,001 až 2,5 % hmotnostních boru.Disadvantages and drawbacks of known alloys are eliminated by a weld-on alloy resistant to adhesive, abrasive and erosive wear, designed for working temperatures up to 450 ° C, and containing, in addition to iron, 8-12% nickel, 16-24% chromium, 0.05-0 , 12% by weight of carbon, 0.6 to 1.4% by weight of niobium, 2.8 to 5.5% by weight of silicon, 3.5 to 7% by weight of molybdenum, 3 to 7% by weight of manganese, wherein the ratio of chromium to nickel it is in the range of 1.8 to 2.5 and the ratio of silicon to manganese and molybdenum is in the range of 0.7 to 1.3, according to the invention, which is characterized in that the overlay alloy contains 0.001 to 2.5% by weight of boron .

Dále je podtatou vynálezu, že tato návarová slitina obsahuje 0,03 až 0,5 % hmotnostních titanu.It is a further object of the present invention that the braze alloy contains 0.03 to 0.5% by weight of titanium.

Návarová slitina nodle vynálezu je především určena pro navařování na austenitickéThe weld deposit according to the invention is primarily intended for austenitic surfacing

213 819 óhromniklové oceli, popřípadě s 2 až 3 % molybdenu nebo jiné i nelegované oceli. Vyěěí účinek vynálezu je v tom, že zlepšuje metalurgický proces nhvařování, upravuje optimálně tekutost tavná lázně a její smáčivoat se základním materiálem, což je výhodné zejména pro mechanizované způsoby navařování. Dále se vyšší účinek projevuje v tom, že již v první vrstvě se dosahuje požadovaných vlastností.a její složení umožňuje její použití i pro provozy jaderných elektráren.213 819 chromium-nickel steel, optionally with 2 to 3% molybdenum or other non-alloy steel. The higher effect of the invention is that it improves the metallurgical brazing process, optimally adjusts the flowability of the melting bath and its wetting with the base material, which is particularly advantageous for mechanized welding processes. Furthermore, the higher effect is manifested in the fact that already in the first layer the desired properties are achieved and its composition allows its use also for nuclear power plant operations.

Slitinu podle vynálezu lze získat běžným metalurgickým procesem ve formě odlitků, nejlépe prutů nebo jádra, tj. drátu, s legujícím obalem jako elektrody pro obloukové navařování, nebo jako přídavný materiál pro jiný tepelný zdroj, nebo v jiné známé formě přídavných materiálů pro svařování a navařování, jako jsou například trubičkové elektrody, prášky, pasty, legující tavidja a jejich kombinace. Chemické složení přídavného materiálu, čistého návarového kovu, se určuje z hlediska zvolené technologie navařování tak, aby se docílilo již při navařování první vrstvy požadovaného chemického složení návaru s ohledem na stupeň promísení svarového kovu se základním materiálem.The alloy according to the invention can be obtained by a conventional metallurgical process in the form of castings, preferably rods or cores, ie wire, with an alloying coating as electrodes for arc welding, or as a filler for another heat source, or in another known form of filler and filler , such as tubular electrodes, powders, pastes, alloying tavides, and combinations thereof. The chemical composition of the filler material, the pure weld metal, is determined from the point of view of the selected surfacing technology so that the desired chemical composition of the weld deposit is achieved with respect to the degree of mixing of the weld metal with the base material.

Příklady chemického složení návarové slitiny podle vynálezu jsou uvedeny v následujících tabulkách, a to v hmotnostních %, bez uvedení doplňkového množství železa.Examples of the chemical composition of the weld-on alloy according to the invention are given in the following tables, in weight%, without indicating the additional amount of iron.

Příklad 1Example 1

Příklad 2Example 2

Prvek Element návarová slitina (čistý návarový kov) navarová alloy (pure weld metal) návar na oceli weld on steel Prvek Element návarová slitina (čistý návarový kov) navarová alloy (pure weld metal) návar i vj oceli navar i VJ steel Uhlík Carbon 0,08 ....... 0,08 ....... ... 0,08 ... 0,08 Uhlík Carbon 0,08 ...i... 0.08 ... i ... ... 0,08 ... 0,08 Mangan Manganese 6,00 ....... 6,00 ....... 4,80 4.80 Mangan Manganese 6,00 ....... 6,00 ....... ... 4,80 ... 4.80 Křemík Silicon 5,25 ....... 5,25 ....... ... 4,20 ... 4.20 Křemík Silicon 5,25 ....... 5,25 ....... .... 4,20 .... 4,20 Chrom Chrome 19,50 ....... 19,50 ....... ... 18,40 ... 18.40 Chrom Chrome 19,50 ....... 19,50 ....... ... 18,40 ... 18.40 Nikl Nickel 8,50 ....... 8,50 ....... ... 8,20 ... 8.20 Nikl Nickel 8,50 ....... 8,50 ....... ... 8,20 ... 8.20 Molybden Molybdenum 6,45 ....... 6,45 ....... ... 5,20 ... 5.20 Molybden Molybdenum 6,45 ....... 6,45 ....... 5,20 5.20 Ntob Ntob 1,40 ....... 1,40 ....... ... 1,10 ... 1.10 Niob Niob 1,40 ....... 1,40 ....... ... 1,10 ... 1.10 Bor Bor 0,09 ....... 0,09 ....... ... 0,06 ... 0.06 Bor Titan Bor Titanium 1,8 ....... 0,4 ....... 1,8 ....... 0,4 ....... 1,20 0,2 1.20 0.2

Návarová slitina podle vynálezu je vhodná pro navařování na součásti, u kterých se požaduje odolnost proti zadírání bez použití mazacích prostředků, při zvýšené teplotě mechanizovaným postupem, v jedné návarové vrstvě.The weld-on alloy according to the invention is suitable for welding on parts in which a galling resistance without the use of lubricants is required, at elevated temperature by a mechanized process, in one weld-on layer.

Claims

Weld-on alloy, resistant to adhesive, abrasive and erosive wear and designed for working temperatures up to 450 ° C, containing in addition to iron 8 to 12% nickel, 16 to 24% chromium, 0,05 to 0,12% carbon, 0 6 to 1.4% by weight of niobium, 2.8 to 5.5% by weight of silicon, 3.5 to 7% by weight of molybdenum, 3 to 7% by weight of manganese, wherein the ratio of chromium to nickel ranges from 1.8 to 2.5 and a ratio of silicon to manganese; and

213 to 18 molybdenum is in the range of 0.7 to 1.3, characterized in that it contains 0.001 to 2.5% by weight of boron.

A weld alloy according to claim 1, characterized in that it contains 0.03 to 0.5% by weight of titanium.

Printed by Moravian Printing Works,