RU2226571C2 - Low-carbon alloyed steel for cold-drawn welding wire - Google Patents
Low-carbon alloyed steel for cold-drawn welding wire Download PDFInfo
- Publication number
- RU2226571C2 RU2226571C2 RU2001129897/02A RU2001129897A RU2226571C2 RU 2226571 C2 RU2226571 C2 RU 2226571C2 RU 2001129897/02 A RU2001129897/02 A RU 2001129897/02A RU 2001129897 A RU2001129897 A RU 2001129897A RU 2226571 C2 RU2226571 C2 RU 2226571C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- manganese
- nickel
- steel
- low
- welding wire
- Prior art date
Links
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области производства легированной стали для изготовления холоднотянутой сварочной проволоки, применяемой для сварки конструкций, работающих в условиях низких температур.The invention relates to the field of production of alloy steel for the manufacture of cold drawn welding wire used for welding structures operating in low temperature conditions.
Известна малоуглеродистая сталь, содержащая, мас.%:Known mild steel containing, wt.%:
Углерод 0,08-0,16Carbon 0.08-0.16
Марганец 0,40-1,25Manganese 0.40-1.25
Кремний 0,20-0,42Silicon 0.20-0.42
Никель 1,80-2,20Nickel 1.80-2.20
Медь 1,20-1,50Copper 1.20-1.50
Ванадий 0,08-0,15Vanadium 0.08-0.15
Алюминий 0,02-0,08Aluminum 0.02-0.08
Кальций 0,006-0,01Calcium 0.006-0.01
Молибден 0,15-0,25Molybdenum 0.15-0.25
Железо ОстальноеIron Else
и по крайней мере, один элемент выбранный из группыand at least one item selected from the group
Ниобий 0,02-0,04Niobium 0.02-0.04
Церий 0,08-0,15Cerium 0.08-0.15
Сталь может содержать примеси, мас.%Steel may contain impurities, wt.%
Сера до 0,015Sulfur up to 0.015
Фосфор До 0,015Phosphorus Up to 0.015
Хром До 0,30Chrome Up to 0.30
Азот До 0,03Nitrogen Up to 0.03
Кислород До 0,0035Oxygen Up to 0.0035
(Авт. св. №503933, М. кл. С 22 С 38/00, 1976 г.)(Aut. St. No. 503933, M. cl. C 22 C 38/00, 1976)
Эта сталь и имеет значительно более высокий предел прочности, по сравнению со свариваемыми сталями, используемыми в судостроении, газопроводах и других аналогичных конструкциях, работающих в условиях низких температур.This steel has a significantly higher tensile strength compared to welded steels used in shipbuilding, gas pipelines and other similar structures operating at low temperatures.
В этой стали используются дорогостоящие легирующие элементы, например, ванадий.This steel uses expensive alloying elements, such as vanadium.
Известна малоуглеродистая легированная сталь для производства холоднотянутой сварочной проволоки марки СВ 10 ГН, содержащая, мас.%:Known low-carbon alloy steel for the production of cold-drawn welding wire brand CB 10 GN, containing, wt.%:
Углерод Не более 0,12Carbon Not more than 0.12
Кремний 0,15-0,35Silicon 0.15-0.35
Марганец 0,90-1,20Manganese 0.90-1.20
Хром Не более 0,20Chrome Not more than 0.20
Никель 0,90-1,20Nickel 0.90-1.20
Сера Не более 0,025Sulfur Not more than 0,025
Фосфор Не более 0,030Phosphorus Not more than 0,030
Железо ОстальноеIron Else
(ГОСТ 2246-70 “Проволока стальная сварочная”, технические условия. Издательство стандартов. - М., таблица 2).(GOST 2246-70 “Welding steel wire”, technical specifications. Publishing house of standards. - M., table 2).
Эта сталь имеет широкий диапазон изменения содержания углерода и, тем самым, создаются условия для широкого разброса механических свойств. По требованию судостроительных норм, например, предел прочности сварного соединения не должен отличаться от предела прочности свариваемого металла (сталей марок Д-32, Е-32, Д-40, Е-40, 10ХСНД) более чем на 10%.This steel has a wide range of changes in the carbon content and, thus, conditions are created for a wide spread of mechanical properties. At the request of shipbuilding standards, for example, the tensile strength of a welded joint should not differ from the tensile strength of the metal being welded (steel grades D-32, E-32, D-40, E-40, 10KHSND) by more than 10%.
Сварные соединения, сделанные сварочной проволокой из стали СВ 10 ГН (ГОСТ 2246-70), под плавлеными флюсами не могут быть использованы для сварки конструкций, работающих при низких температурах, например, в судостроении, так как не соблюдаются требования предъявляемые к сварным соединениям по механическим свойствам (ударной вязкости) и их соответствие свариваемому металлу.Welded joints made by welding wire of steel CB 10 GN (GOST 2246-70) under fused fluxes cannot be used for welding structures operating at low temperatures, for example, in shipbuilding, since the requirements for welded joints on mechanical joints are not met properties (impact strength) and their correspondence to the metal being welded.
В этой стали низкая сумма массовых долей никеля и марганца, (в пределах 1,8-2,4%), что не позволяет получить высокую ударную вязкость сварных соединений при температурах ниже -40°С. Кроме того, предел текучести этой стали порядка 420-440 Н/мм2 не соответствует пределу текучести 500-570 Н/мм2 сталей класса F 500 и аналогичных сталей российского производства.This steel has a low total mass fraction of nickel and manganese (within 1.8-2.4%), which does not allow to obtain high impact strength of welded joints at temperatures below -40 ° C. In addition, the yield strength of this steel of the order of 420-440 N / mm 2 does not correspond to the yield strength of 500-570 N / mm 2 of class F 500 steels and similar steels of Russian manufacture.
Известна наиболее близкая к предложенной малоуглеродистая легированная сталь для холоднотянутой сварочной проволоки, содержащая, мас.%:Known closest to the proposed low-carbon alloy steel for cold drawn welding wire, containing, wt.%:
Углерод 0,04-0,06Carbon 0.04-0.06
Кремний Не более 0,20Silicon Not more than 0.20
Марганец 1,1-1,5Manganese 1.1-1.5
Хром Не более 0,10Chrome Not more than 0.10
Никель 1,7-1,9Nickel 1.7-1.9
Молибден Не более 0,08Molybdenum Not more than 0.08
Медь Не более 0,15Copper Not more than 0.15
Сера Не более 0,006Sulfur Not more than 0.006
Фосфор Не более 0,008Phosphorus Not More than 0.008
Титан 0,05-0,12Titanium 0.05-0.12
Алюминий Не более 0,04Aluminum Not more than 0.04
Ванадий Не более 0,03Vanadium Not more than 0.03
Мышьяк Не более 0,005Arsenic Not more than 0.005
Азот Не более 0,008Nitrogen Not more than 0.008
Кислород Не более 0,004Oxygen Not more than 0.004
Железо ОстальноеIron Else
при этом суммарное содержание никеля и марганца составляет 3,0-3,3 мас.%, а отношение содержания марганца к никелю 0,6-0,9. (Патент РФ №2148674, М. кл. 7 С 22 С 38/50, 38/58; В 23 К 35/30).the total content of Nickel and manganese is 3.0-3.3 wt.%, and the ratio of the content of manganese to Nickel of 0.6-0.9. (RF patent No. 2148674, M. cl. 7 C 22 C 38/50, 38/58; B 23 K 35/30).
Эта сталь используется для изготовления холоднотянутой сварочной проволоки, применяемой для сварки конструкций, работающих в условиях низких температур и обеспечивающих предел текучести сварных соединений 500-570 Н/мм2 и работу удара не менее 60 Дж при температуре -40°С и не менее 50 Дж при температуре -60°С.This steel is used for the manufacture of cold-drawn welding wire used for welding structures operating at low temperatures and providing a yield strength of welded joints of 500-570 N / mm 2 and impact work of at least 60 J at a temperature of -40 ° C and at least 50 J at a temperature of -60 ° C.
Обычно в сталях с высокой величиной суммарного содержания марганца и никеля требуемые механические свойства сталей (повышение ударной вязкости) достигают за счет увеличения содержания никеля, при этом отношение содержания марганца к никелю берут меньшим 1,0, что приводит к удорожанию стали и удорожанию процесса изготовлению готовой проволоки, требующему использованию сложной и дорогостоящей технологии травления, аналогичной нержавеющему металлу.Typically, in steels with a high total content of manganese and nickel, the required mechanical properties of steels (increase in toughness) are achieved by increasing the nickel content, while the ratio of manganese to nickel is taken to be less than 1.0, which leads to an increase in the cost of steel and the cost of the finished manufacturing process wire, requiring the use of sophisticated and expensive pickling technology similar to stainless metal.
Для сталей с низкой величиной суммарного содержания этих легирующих элементов при соотношении марганца к никелю меньшим 1,0 характерна величина предела текучести в диапазоне 390-430 Н/мм2, что не позволяет применять их для строительства конструкций сталей F 500 с пределом текучести 500-570 Н/мм2.For steels with a low total content of these alloying elements with a manganese to nickel ratio of less than 1.0, a yield strength in the range of 390-430 N / mm 2 is characteristic, which does not allow them to be used for the construction of structures of F 500 steels with a yield strength of 500-570 N / mm 2 .
Эта сталь может обеспечить необходимый предел текучести при температуре до -60°С лишь при производстве сварки под керамическими флюсами, например, 1062 ЭСАБ, при сварке под плавлеными флюсами, например, АН-47 и ФИМС-20, она обеспечивает необходимый предел текучести лишь до -40°С. Учитывая, что керамические флюсы значительно дороже плавленых использование их при сварке значительно удорожает сварочные работы.This steel can provide the necessary yield strength at temperatures up to -60 ° C only when welding under ceramic fluxes, for example, 1062 ESAB, when welding under fused fluxes, for example, AN-47 and FIMS-20, it provides the necessary yield strength only up to -40 ° C. Given that ceramic fluxes are much more expensive than fused fluxes, their use in welding significantly increases the cost of welding.
Технической задачей изобретения является удешевление производства малоуглеродистой легированной стали для изготовления холоднотянутой сварочной проволоки и обеспечение возможности использования ее с плавлеными флюсами с сохранением прочности соответствующей сталям класса F 500 и сталям российского производства, используемым при строительстве конструкций, работающих при температурах до -60°С.An object of the invention is to reduce the cost of production of low-carbon alloy steel for the manufacture of cold drawn welding wire and to ensure that it can be used with fused fluxes while maintaining strength corresponding to class F 500 steels and Russian-made steels used in the construction of structures operating at temperatures up to -60 ° C.
Эта задача достигается тем, что в малоуглеродистой легированной стали для холоднотянутой сварочной проволоки, содержащей углерод, кремний, марганец, никель, хром, фосфор, серу, железо и примеси: молибден, медь, алюминий, отношение содержания марганца к никелю взято 1,7-3,3, а сумма массовых долей никеля и марганца в пределах 2,1-2,9% при следующем соотношении компонентов, мас.% в стали:This task is achieved by the fact that in mild alloyed steel for cold drawn welding wire containing carbon, silicon, manganese, nickel, chromium, phosphorus, sulfur, iron and impurities: molybdenum, copper, aluminum, the ratio of the content of manganese to nickel is taken 1.7- 3.3, and the sum of the mass fractions of nickel and manganese in the range of 2.1-2.9% in the following ratio of components, wt.% In steel:
Углерод 0,05-0,010Carbon 0.05-0.010
Кремний 0,1-0,35Silicon 0.1-0.35
Марганец 1,5-2,0Manganese 1.5-2.0
Никель 0,6-0,9Nickel 0.6-0.9
Хром Не более 0,20Chrome Not more than 0.20
Фосфор Не более 0,012Phosphorus Not more than 0.012
Сера Не более 0,010Sulfur Not more than 0.010
Молибден Не более 0,01Molybdenum Not more than 0.01
Медь Не более 0,20Copper Not more than 0.20
Азот Не более 0,012Nitrogen Not more than 0.012
Алюминий Не более 0,05Aluminum Not more than 0.05
Железо ОстальноеIron Else
Отношение содержания марганца к никелю 1,7-3,3 и содержание суммы массовых долей никеля и марганца 2,1-2,9% установлены экспериментально исходя из требований к величине предела текучести сварных соединений от 480-570 Н/мм2, и обеспечения работы удара от 47 до 100 Дж при температурах до -60°С.The ratio of the content of manganese to nickel of 1.7-3.3 and the content of the sum of the mass fractions of nickel and manganese 2.1-2.9% are established experimentally based on the requirements for the yield strength of welded joints from 480-570 N / mm 2 , and ensuring impact work from 47 to 100 J at temperatures up to -60 ° C.
Проведенные исследования показали, что температура, при которой резко начинает уменьшаться работа удара, находится в диапазоне от -59 до -62°С.Studies have shown that the temperature at which the impact begins to decrease sharply is in the range from -59 to -62 ° C.
Снижением содержания никеля до 0,6-0,9% и повышение содержания марганца до 1,5-2,0% при суммарном их содержании 2,1-2,9% и отношении содержания марганца к никелю 1,7-3,3 достигается требуемый предел текучести при некотором снижении ударной вязкости с сохранением требований к сварным конструкциям из сталей класса F 500.A decrease in the nickel content to 0.6-0.9% and an increase in the manganese content to 1.5-2.0% with a total content of 2.1-2.9% and a ratio of manganese to nickel 1.7-3.3 the required yield strength is achieved with a slight decrease in toughness while maintaining the requirements for welded structures made of steel of class F 500.
Уменьшение отношения содержания марганца к никелю ниже 1,7 ведет к снижению предела текучести сварных соединений, что не позволяет использовать эту сталь для сварки конструкций из сталей класса F 500 и аналогичных сталей российского производства.A decrease in the ratio of manganese to nickel content below 1.7 leads to a decrease in the yield strength of welded joints, which does not allow the use of this steel for welding structures made of F 500 steel and similar Russian-made steels.
Увеличение отношения содержания марганца к никелю больше 3,3 ведет к увеличению предела текучести выше 600 Н/мм2 и появлению холодных трещин в процессе сварки без подогрева.An increase in the ratio of manganese to nickel content of more than 3.3 leads to an increase in the yield strength above 600 N / mm 2 and the appearance of cold cracks in the welding process without heating.
Результаты испытаний сварных соединений, выполненных проволокой из предложенной стали, приведены в таблице.The test results of welded joints made of the proposed steel wire are shown in the table.
Выплавка стали производится в 100-тонных дуговых печах с использованием одношлаковых процессов и до 30% чугуна в заливку. Окислительный период начинается в конце расплавления, что способствует получению низкого содержания газов в металле.Steel is smelted in 100-ton arc furnaces using single-slag processes and up to 30% cast iron in casting. The oxidation period begins at the end of the melting, which helps to obtain a low gas content in the metal.
Незначительное снижение характеристик пластичности по сравнению с прототипом позволяет использовать проволоку из этой стали для сварки конструкций, работающих в условиях низких температур от -40 до -60°С в соответствии с требованиями, предъявляемыми к конструкциям из стали класса F 500.A slight decrease in ductility characteristics compared to the prototype allows the use of wire from this steel for welding structures operating at low temperatures from -40 to -60 ° C in accordance with the requirements for structures made of steel of class F 500.
При этом расход никеля снижается по сравнению с прототипом на каждые 100 т стали в среднем на 1100 кг.At the same time, nickel consumption is reduced in comparison with the prototype for every 100 tons of steel by an average of 1100 kg.
Кроме того, для выплавки стали прототипа из-за низкого содержания углерода приходится использовать дорогой металлический марганец, а при выплавке предложенной стали можно использовать более дешевый силикомарганец.In addition, for the smelting of steel of the prototype due to the low carbon content, it is necessary to use expensive metallic manganese, and when smelting the proposed steel, cheaper silicomanganese can be used.
Предложенная сталь позволяет эффективно применять изготовленную из нее сварочную проволоку в сочетании с дешевыми высокоосновными флюсами.The proposed steel allows the efficient use of a welding wire made from it in combination with low-cost highly basic fluxes.
Отпадает необходимость использования в процессе производства сварочной проволоки из катанки для очистки поверхности проволоки в промежуточном размере после термообработки дорогостоящей технологии травления, аналогичной технологии травления нержавеющей проволоки.There is no need to use an intermediate size in the process of production of wire from wire rod for cleaning the surface of the wire after heat treatment of an expensive etching technology similar to that of stainless steel.
Все это удешевляет производство сталей и сварочной проволоки из нее, а также процесс сварочных работ.All this reduces the cost of production of steel and welding wire from it, as well as the welding process.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001129897/02A RU2226571C2 (en) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | Low-carbon alloyed steel for cold-drawn welding wire |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001129897/02A RU2226571C2 (en) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | Low-carbon alloyed steel for cold-drawn welding wire |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001129897A RU2001129897A (en) | 2003-09-27 |
RU2226571C2 true RU2226571C2 (en) | 2004-04-10 |
Family
ID=32464894
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001129897/02A RU2226571C2 (en) | 2001-11-05 | 2001-11-05 | Low-carbon alloyed steel for cold-drawn welding wire |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2226571C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461640C1 (en) * | 2011-07-12 | 2012-09-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Low-carbon manganese-molybdenum steel |
CN102873467A (en) * | 2012-09-06 | 2013-01-16 | 沈阳工业大学 | Welding wire of steel-copper dissimilar metal submerged-arc welding and welding method of welding wirethereof |
-
2001
- 2001-11-05 RU RU2001129897/02A patent/RU2226571C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2461640C1 (en) * | 2011-07-12 | 2012-09-20 | Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" | Low-carbon manganese-molybdenum steel |
CN102873467A (en) * | 2012-09-06 | 2013-01-16 | 沈阳工业大学 | Welding wire of steel-copper dissimilar metal submerged-arc welding and welding method of welding wirethereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5097499B2 (en) | Flux-cored wire for gas shielded arc welding for low alloy heat resistant steel | |
CN101966628A (en) | Chemical powder components of 2507 type super double-phase stainless steel flux-cored wire | |
JP4676940B2 (en) | Manufacturing method of metal-based flux cored wire with low slag and high fatigue strength welded joint | |
JP2011212691A (en) | Flux-cored welding wire for small diameter multi-electrode submerged arc welding | |
JP3322097B2 (en) | High strength, high corrosion resistant ferritic steel welding material with excellent weldability | |
CN100491056C (en) | High-strength CO2 gas welding wire | |
JP4751341B2 (en) | Steel excellent in CTOD of weld heat affected zone and method for producing the same | |
RU2226571C2 (en) | Low-carbon alloyed steel for cold-drawn welding wire | |
JPS5950437B2 (en) | Covered arc welding rod for Cr-Mo based low alloy steel | |
JPS62252695A (en) | Submerged arc welding method for low temperature steel | |
JP2723335B2 (en) | Flux-cored wire for gas shielded arc welding | |
JP2001001181A (en) | Wire for gas shielded arc welding | |
JPH0475783A (en) | Submerged arc welding method for high nitrogen austenitic stainless steels | |
JPS6317038B2 (en) | ||
JPS632592A (en) | Flux cored wire for low alloy heat resistant steel welding | |
JP2022552353A (en) | Wire rod for welding rod and manufacturing method thereof | |
JPS62161496A (en) | Covered electrode for cr-mo high temperature steel | |
JPH09225680A (en) | Welding wire for ferritic stainless steel | |
RU2148674C1 (en) | Low-carbon alloyed steel for cold-drawn weld wire | |
JP7492184B1 (en) | Manufacturing method of solid wire and welded joint | |
JP2004337871A (en) | Low hydrogen coated electrode for low-alloy heat-resistant steel | |
JP7267521B1 (en) | Submerged arc welding method | |
JP7510104B1 (en) | Weld metals, welded joints, and welded structures | |
RU2123539C1 (en) | Low-carbon alloyed steel for cold-drawn welding wire | |
SU1726183A1 (en) | Ceramic flux for welding |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071106 |