CS214031B1

CS214031B1 - Auxiliary welding material for welding of steel products

Info

Publication number: CS214031B1
Application number: CS198473A
Authority: CS
Inventors: Ivan R Krjanin; Anatolij I Rymkevic; Glafira I Babuskina; Vitalij G Volkov; Nikolaj G Stanjukovic; Jevgenij V Vojnovskij; Vadim S Taljancev; Jevgenij M Lomkov
Original assignee: Ivan R Krjanin; Anatolij I Rymkevic; Glafira I Babuskina; Vitalij G Volkov; Nikolaj G Stanjukovic; Jevgenij V Vojnovskij; Vadim S Taljancev; Jevgenij M Lomkov
Priority date: 1973-03-19
Filing date: 1973-03-19
Publication date: 1982-04-09

Description

Vynález se vztahuje na přídavný svařovací materiál ke svařování ocelových výrobkl, zvláště výrobků z chromové oceli, odolné proti korozi, jako jsou kola vodních turbin, lodní šrouby a podobně. . ·The invention relates to an additional welding material for welding steel products, in particular corrosion resistant chromium steel products, such as water turbine wheels, propellers and the like. . ·

Oběžná kola vodních turbin se vyrábějí z chromové oceli, jež obvykle obsahuje podle hmotnosti 0,1 % i více uhlíku a 14,0 X i více chrómu.^fato kombinace velmi nepříznivě ovlivňuje kvalitu svaru. Ve svaru vznikají trhliny. Ke snížení tohoto nebezpečí se spojované díly před svařováním ohřívají na teplotu 200 až 300 °C, načež se po svařeni neprodleně popustí.The water turbine impellers are made of chromium steel, which usually contains 0.1% or more carbon and 14.0% or more chromium by weight, and this combination adversely affects the quality of the weld. Cracks are formed in the weld. To reduce this risk, the parts to be joined are heated to a temperature of 200 to 300 ° C prior to welding, and are then immediately released after welding.

Podle sovětského autorského osvědčení č. 250 461 je jako přídavný svařovací materiál vhodná ocel o složení podle hmotnosti: 12,0 až 13,0 X chrómu, 0,8 až 1,1 X mědi, 2,8 ažAccording to the Soviet author's certificate No. 250 461, a steel having a composition by weight: 12.0 to 13.0 X chromium, 0.8 to 1.1 X copper,

3,2 X niklu, 0,6 až 0,8 X manganu, až 0,06 X uhlíku, až 0,4 X křemíku, až 0,025 X síry, až 0,025 X fosforu, zbytek železo.3.2X nickel, 0.6-0.8X manganese, up to 0.06X carbon, up to 0.4X silicon, up to 0.025X sulfur, up to 0.025X phosphorus, the rest iron.

Tato ocel má poměrně malé nepříznivé účinky na kvalitu svaru, avšak předběžné nahřívání svařovaných dílů a jejich neprodlené popouštění je i nadále nutné.This steel has relatively small adverse effects on the quality of the weld but pre-heating of the welded parts and their immediate tempering remains necessary.

Lepší výsledky dává přídavný svařovací materiál podle francouzského patentového spisu č. 1 591 973 o složení podle hmotnosti: 11,0 až 14,0 X ohromu, 3,0 až 8,0 X niklu,Improved results are obtained by the additional welding material of French Patent Specification No. 1,591,973 having a composition by weight: 11.0 to 14.0 X of stagger, 3.0 to 8.0 X of nickel,

0,005 až 0,030 X uhlíku, 0,25 až 2,00 X manganu, až 3,5 X molybdenu, zbytek železo. Při předehřívání svařovaných dílů a jejich popouštění vzniká svar prakticky bez trhlin.0.005 to 0.030 X carbon, 0.25 to 2.00 X manganese, up to 3.5 X molybdenum, the rest iron. When welding parts are heated and tempered, the weld is virtually crack-free.

214 031214 031

Z patentového spisu Sp. st. a. 2 891 859 je zná· přídavný svařovací materiál o složeni podle hmotnosti: 9,0 až 14,0 % chrómu, až 0,4 % křemíku, 0,02 až 0,06 % uhlíku, 0,01 až 0,04 % dusíku, až 4,0 % niklu a až 6,0 % manganu, zbytek železo, přičemž úhrnný obsah uhlíku a dusíku nesmí překročit 0,08 %. I v tomto případě je nutno svařované díly předehřívat a popouštět.From Sp. st. No. 2,891,859, there is known an additional welding material having a composition by weight: 9.0 to 14.0% chromium, up to 0.4% silicon, 0.02 to 0.06% carbon, 0.01 to 0.04 % nitrogen, up to 4.0% nickel and up to 6.0% manganese, the remainder iron, with a total carbon and nitrogen content not exceeding 0.08%. In this case too, the welded parts must be preheated and tempered.

Účelem vynálezu je vytvořit přídavný svařovací materiál pro svařování chromových ocelí, jenž by umožnil svařovat díly z těchto oceli bez předchozího předehřívání a následujícího popouštění.The purpose of the invention is to provide an additional welding material for welding chromium steels, which makes it possible to weld parts of these steels without pre-heating and subsequent tempering.

Úloha je řešena vytvořením přídavného svařovacího materiálu ke svařování ocelových výrobků obsahujícího podle hmotnosti 11,0 až 13,5 % chrómu, 1,8 až 3,0 % niklu, 0,1 až 0,5 % křemíku, 0,3 až 1,0 % manganu a zbytek železo, podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje 0,002 až 0,015 % uhlíku.The problem is solved by creating an additional welding material for welding steel products containing by weight 11.0 to 13.5% chromium, 1.8 to 3.0% nickel, 0.1 to 0.5% silicon, 0.3 to 1%, 0% manganese and the remainder iron according to the invention, which comprises from 0.002 to 0.015% carbon.

Pro snížení mezikrystalioké koroze obsahuje materiál podle vynálezu přídavně 0,002 ažIn order to reduce intercrystalline corrosion, the material according to the invention additionally contains 0.002 to 0.1

0,010 % dusíku.0.010% nitrogen.

Pro zabránění vzniku nadbytečného feritu ve struktuře svaru nutno prvky vytvářející austenit, to jest nikl a mangan, udržet v mezích, jež jsou podle vynálezu dány vzorcem:In order to prevent the formation of excess ferrite in the weld structure, austenite-forming elements, i.e. nickel and manganese, must be kept within the limits given by the formula according to the invention:

Cr + 1,5 Si i -,.,..1 .... . = 3_f5 _a£ β,ο,Cr + 1.5 Si i -,., .. 1 ..... = 3 _f 5 _and £ β, ο,

Ni * 0,5 lín * 30. (C + N) přičemž obsah jednotlivých prvků je udáván v % hmotnostních.Ni * 0.5 lin * 30. (C + N) where the content of individual elements is given in% by weight.

Podstatná výhoda přídavného svařovacího materiálu podle vynálezu je v tom, že při jeho použití se bez předehřívání a popouštěni svařovaných dílů dosáhne téže kvality svaru, jako u známých přídavných svařovacích materiálů při předehřívání a popouštění. Tím odpadá potřeba náročného au oběžných kol vodních turbin i rozměrného tepelného zařízení.An essential advantage of the welding consumable according to the invention is that in its use, without the preheating and tempering of the welded parts, the same weld quality is achieved as with the known welding consuming materials during preheating and tempering. This eliminates the need for demanding and, in the case of water turbine impellers, large heating equipment.

Jako příklad byla vyrobena tavná elektroda o průměru 5 mm z materiálu podle vynálezu, vyrobeného ve vakuové indukční peci, jehož složení podle hmotnosti bylo: 0,01 % uhlíku,By way of example, a 5 mm diameter melting electrode was produced from a material according to the invention produced in a vacuum induction furnace having a composition by weight of: 0.01% carbon,

0,26 % křemíku, 0,55 % manganu, 13,06 % chrómu, 2,06 % niklu, 0,010 % dusíku, 0,010 % síry, 0,02 % fosforu, zbytek železo. Elektroda byla opatřena obalem z fluoru a vápníku.0.26% silicon, 0.55% manganese, 13.06% chromium, 2.06% nickel, 0.010% nitrogen, 0.010% sulfur, 0.02% phosphorus, the rest iron. The electrode was coated with fluorine and calcium.

Pomocí této elektrody se při teplotě místnosti svařovaly jednotlivé části z oceli obsahující podle hmotnosti: 12,3 % chrómu, 3,1 % niklu, 0,8 % mědi, 0,65 % manganu, 0,04 % uhliku, 0,1 % křemíku, 0,012 % síry, 0,022 % fosforu, zbytek železo.With this electrode, individual parts of steel were welded at room temperature containing by weight: 12.3% chromium, 3.1% nickel, 0.8% copper, 0.65% manganese, 0.04% carbon, 0.1% silicon, 0.012% sulfur, 0.022% phosphorus, the rest iron.

Po svařeni nebyl popouštěn ani svar ani jeho okolí.After welding, neither the weld nor its surroundings were tempered.

Svařené díly byly záměrně deformovány, aniž se ve sváru objevily nějaké trhliny. Při shodném deformováni porovnávacích dílů svařených známými přídavnými svařovacími materiály so však trhliny projevily.The welded parts were intentionally deformed without any cracks appearing in the weld. However, when the comparative parts are welded together with known welding consumables, the cracks are present.

Další zkoušky pak ukázaly, že materiál svaru je stejně odolný proti korozi a účinkům kavitace, jako materiál základní.Further tests showed that the weld material is as resistant to corrosion and cavitation as the base material.

Přídavný svařovací materiál podle vynálezu je vhodný zejména pro vzájemné svařováni jednotlivých dílů oběžných kol vodních turbin.The additional welding material according to the invention is particularly suitable for welding individual parts of the water turbine impellers.

Dále je vhodný pro svařováni jednotlivých dílů nádob, vystavených účinkům koroze, spojování dílů lodních šroubů, jakož i k navařování ochranných povlaků na plochy vystavenéIt is also suitable for welding individual parts of vessels exposed to corrosion, joining parts of propellers as well as for welding protective coatings on surfaces exposed to corrosion.

214 031 účinkům karitáce.214 031 to the effects of karitac.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

1. A welding filler material for welding steel products, containing by weight 11.0 to 13.5% chromium, 1.8 to 3.0% nickel, 0.1 to 0.5% silicon, 0.3 to 1.0 X of manganese and iron, characterized in that it contains 0.002 to 0.015 X of carbon.

2. A welding filler material according to claim 1, characterized in that it contains 0.002 to 0.010 X nitrogen.

3. A welding filler material according to claim 2, characterized in that the carbon and nitrogen content relative to the chromium, nickel, manganese and silicon content is determined by the formula:

Cr + 1.5 Si —— .........- = 3.5 to 6.0, Ni + 0.5 Mn + 30. (C ♦ N) where the content of individual elements is given in X % by weight.