RU2268128C1 - Electrode for welding high-strength steels of pearlite and austenite classes - Google Patents

Electrode for welding high-strength steels of pearlite and austenite classes Download PDF

Info

Publication number
RU2268128C1
RU2268128C1 RU2004125217/02A RU2004125217A RU2268128C1 RU 2268128 C1 RU2268128 C1 RU 2268128C1 RU 2004125217/02 A RU2004125217/02 A RU 2004125217/02A RU 2004125217 A RU2004125217 A RU 2004125217A RU 2268128 C1 RU2268128 C1 RU 2268128C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrode
manganese
steels
electrodes
welding
Prior art date
Application number
RU2004125217/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Андреевич Малышевский (RU)
Виктор Андреевич Малышевский
Александр Владимирович Баранов (RU)
Александр Владимирович Баранов
Валерий Петрович Леонов (RU)
Валерий Петрович Леонов
Руслан Викторович Бишоков (RU)
Руслан Викторович Бишоков
Виктор Викторович Гежа (RU)
Виктор Викторович Гежа
Александр Павлович Барышников (RU)
Александр Павлович Барышников
Сергей Владимирович Юркинский (RU)
Сергей Владимирович Юркинский
Юрий Владимирович Аввакумов (RU)
Юрий Владимирович Аввакумов
Иван Дмитриевич Москалев (RU)
Иван Дмитриевич Москалев
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей")
Priority to RU2004125217/02A priority Critical patent/RU2268128C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2268128C1 publication Critical patent/RU2268128C1/en

Links

Landscapes

  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of electrodes for welding high-strength different-class steels including austenite manganese steels.
SUBSTANCE: metallic rod is formed of steel of kind given in description of invention. Coating contains next relation of components, mass %: marble, 34.0 -49.0; fluorspar, 28.0 -45.0; quartz sand, 3.0 - 5.0; ferrotitanium, 3.0 - 8.0; ferrosilicon, 2.0 - 5.0; metallic manganese, 2.0 -8.0; ferrovanadium, 2.0 - 6.0; sodium liquid glass (relative to mass of dry mixture),23.0 - 28.0.
EFFECT: enhanced strength properties of seam metal, lowered trend to hot cracking, pore formation, good separation of slag skin.
3 tbl

Description

Изобретение относится к области производства сварочных материалов и может быть использовано в различных областях промышленности для сварки высокопрочных сталей различного класса.The invention relates to the field of production of welding materials and can be used in various industries for welding high strength steels of various classes.

Из известных электродов, используемых для указанной цели в соответствующих отраслях промышленности, наиболее близким к заявочному электроду по назначению и составу компонентов покрытия является электрод марки ЭА-981/15 ("Электроды для дуговой сварки сталей и никелевых сплавов", И.А.Закс, изд. СПб: "WELCOME", 1996 г., стр. 342, 343), состоящий из стержня - проволоки марки ЭИ-981 (Св-09Х16Н25М6АФ) и электродного покрытия, содержащего в мас.%:Of the known electrodes used for this purpose in the relevant industries, the closest to the application electrode for the purpose and composition of the coating components is an EA-981/15 electrode ("Electrodes for the arc welding of steels and nickel alloys", I.A. Zaks, Publishing House of St. Petersburg: "WELCOME", 1996, p. 342, 343), consisting of a core - wire grade EI-981 (Sv-09X16H25M6AF) and an electrode coating containing in wt.%:

МраморMarble 4949 Плавиковый шпатFluorspar 2626 Марганец металлическийManganese metal 66 ФерротитанFerrotitanium 55 Двуокись титанаTitanium dioxide 66 ФерросилицийFerrosilicon 4four Сурик железныйMarmot iron 22 ФеррованадийFerrovanadium 4four Жидкое стекло натриевоеSodium water glass (к массе сухой смеси)(to the mass of the dry mixture) 23-3023-30

Основным недостатком этих электродов является недостаточно высокие прочностные характеристики получаемого металла шва, повышенная склонность его к порообразованию при сварке в потолочном положении, а также горячих трещин в корневых проходах, неудовлетворительная отделимость шлаковой корки при сварке аустенитных марганцовистых сталей.The main disadvantage of these electrodes is the insufficiently high strength characteristics of the obtained weld metal, its increased tendency to pore formation during welding in the ceiling position, as well as hot cracks in the root passages, and poor separability of the slag crust during welding of austenitic manganese steels.

Техническим результатом является создание электрода для сварки высокопрочных сталей перлитного и аустенитного класса, обеспечивающих более высокие прочностные свойства металла шва, низкую склонность к образованию горячих трещин, пор в корневых проходах и хорошую отделимость шлаковой корки при сварке всех типов высокопрочных сталей, в том числе аустенитных марганцовистых сталей.The technical result is the creation of an electrode for welding high-strength steels of pearlite and austenitic class, providing higher strength properties of the weld metal, low tendency to the formation of hot cracks, pores in the root passages and good separability of the slag crust when welding all types of high-strength steels, including austenitic manganese steels.

Технический результат достигается тем, что электрод марки ЭА-868/20, состоит из металлического стержня - проволоки и электродного покрытия, содержащего мрамор, плавиковый шпат, ферротитан, ферросилиций, марганец металлический, феррованадий. Согласно изобретению стержень выполнен из стали марки 10Х19Н23Г2М5ФАТ, а покрытие дополнительно содержит кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved by the fact that the electrode of the EA-868/20 brand consists of a metal rod - a wire and an electrode coating containing marble, fluorspar, ferrotitanium, ferrosilicon, metallic manganese, ferrovanadium. According to the invention, the core is made of steel grade 10X19H23G2M5FAT, and the coating additionally contains quartz sand in the following ratio of components, wt.%:

МраморMarble 34,0-49,034.0-49.0 Плавиковый шпатFluorspar 28,0-45,028.0-45.0 Кварцевый песокQuartz sand 3,0-5,03.0-5.0 ФерротитанFerrotitanium 3,0-8,03.0-8.0 ФерросилицийFerrosilicon 2,0-5,02.0-5.0 Марганец металлическийManganese metal 2,0-8,02.0-8.0 ФеррованадийFerrovanadium 2,0-6,02.0-6.0 Жидкое стекло натриевоеSodium water glass (к массе сухой смеси)(to the mass of the dry mixture) 23,0-28,023.0-28.0

причем в качестве стержня используется проволока марки ЭП-868 (Св-10Х19Н23Г2М5ФАТ).moreover, EP-868 (Sv-10X19N23G2M5FAT) wire is used as a rod.

Данное соотношение компонентов в электродном покрытии и легированном стержне из проволоки ЭП-868 позволяет получить электроды, обеспечивающие: высокую стабильность горения дуги, самопроизвольную отделимость шлаковой корки как при сварке перлитных, так и аустенитных марганцовистых сталей, низкую склонность к горячим трещинам, отсутствие пор и высокие прочностные свойства металла шва.This ratio of components in the electrode coating and the alloyed rod of wire EP-868 allows you to obtain electrodes that provide: high stability of arc burning, spontaneous separability of the slag crust when welding pearlitic and austenitic manganese steels, low tendency to hot cracks, lack of pores and high strength properties of the weld metal.

Повышение сварочно-технологических характеристик и снижение склонности металла шва к пористости объясняется заменой в покрытии двуокиси титана на кварцевый песок. Использование двуокиси титана в покрытии приводит при сварке марганцовистых аустенитных сталей к образованию шпинелей, препятствующих отделимости шлаковой корки.The increase in welding and technological characteristics and the decrease in the tendency of weld metal to porosity is explained by the replacement of titanium dioxide with quartz sand in the coating. The use of titanium dioxide in the coating during welding of manganese austenitic steels leads to the formation of spinels, which impede the separability of the slag crust.

Установленное легирование металла шва позволяет получить высокие прочностные характеристики металла шва - предел текучести не менее 560 МПа, предел прочности не менее 800 МПа и низкую магнитопроницаемость μ≤1,01 металла шва. Получаемые высокие прочностные характеристики металла шва позволяют снизить расход сварочных электродов, в сравнении с электродами марки ЭА-981/15, на 10-15%.The established alloying of the weld metal allows one to obtain high strength characteristics of the weld metal — yield strength of at least 560 MPa, tensile strength of at least 800 MPa and low magnetic permeability μ≤1.01 of weld metal. The obtained high strength characteristics of the weld metal can reduce the consumption of welding electrodes, in comparison with electrodes of the EA-981/15 grade, by 10-15%.

Был проведен комплекс лабораторных и опытно-промышленных работ по изготовлению, испытанию и практическому опробованию электродов для сварки высокопрочных сталей перлитного и аустенитного классов, в том числе и высокопрочных чисто аустенитных азотистых марганцовистых сталей. Изготовление металлического сердечника включало выплавку слитков из стали марки 10Х19Н23Г2М5ФАТ, химический состав приведен в таблице 1, из которых путем ковки с последующей прокаткой и волочением получен металлический стержень ⌀ 4 мм.A set of laboratory and pilot industrial works was carried out on the manufacture, testing, and practical testing of electrodes for welding high-strength steels of pearlite and austenitic classes, including high-strength pure austenitic nitrogen manganese steels. The manufacture of the metal core included the smelting of ingots from steel grade 10X19H23G2M5FAT, the chemical composition is shown in Table 1, of which a metal rod ⌀ 4 mm was obtained by forging, followed by rolling and drawing.

Электроды были изготовлены в опытном производстве на установке для производства покрытых электродов швейцарской фирмы "Эрликон".The electrodes were made in pilot production at the installation for the production of coated electrodes of the Swiss company Oerlikon.

Опытные образцы электродов испытывались на высокопрочных низколегированных и аустенитных марганцовистых сталях. Сварку производили на постоянном токе обратной полярности без предварительного подогрева. Режимы сварки были следующими: Iсв.=140-160 А, Uд=22-26 B, положение шва нижнее. Межпроходная температура составляла не более 100°С.The prototypes of the electrodes were tested on high strength low alloy and austenitic manganese steels. Welding was carried out with direct current of reverse polarity without preheating. The welding modes were as follows: Isv. = 140-160 A, Ud = 22-26 B, the position of the seam is lower. The inter-pass temperature was not more than 100 ° C.

Визуальный осмотр и радиографический контроль металла шва показал отсутствие недопустимых дефектов: трещин, непроваров, прожогов, крупных неметаллических включений.Visual inspection and radiographic inspection of the weld metal showed the absence of unacceptable defects: cracks, lack of penetration, burn-throughs, large non-metallic inclusions.

Из металла сварных швов, полученного при использовании электродов предлагаемого и известного составов, изготовлены и испытаны образцы для определения химического состава и механических свойств.Of the weld metal obtained by using electrodes of the proposed and known compositions, samples were made and tested to determine the chemical composition and mechanical properties.

Химический состав покрытий предлагаемого и известного сварочного электрода представлены в таблице 2. Данные сравнительных испытаний механических свойств представлены в таблице 3. Технико-экономическая эффективность от использования предлагаемого изобретения выразится в повышении надежности и долговечности изделий, сваренных данными электродами, за счет повышения прочности металла сварного шва и уменьшения склонности металла к образованию горячих трещин.The chemical composition of the coatings of the proposed and known welding electrode is presented in table 2. Data on comparative tests of mechanical properties are presented in table 3. Technical and economic efficiency from the use of the invention is expressed in increasing the reliability and durability of products welded with these electrodes, by increasing the strength of the weld metal and reducing the tendency of the metal to form hot cracks.

Таблица 1
Химический состав стали марки 10Х19Н23Г2М5ФАТ
Table 1
The chemical composition of steel grade 10X19H23G2M5FAT
СFROM SiSi MnMn CrCr NiNi MoMo TiTi SS PP VV N2 N 2 FeFe 0,08
0,12
0.08
0.12
Н.б.
0,4
Nb
0.4
1,5
2,5
1,5
2,5
18,0
20,0
18.0
20,0
22,0
24,0
22.0
24.0
4,5
5,8
4,5
5.8
0,20
0,45
0.20
0.45
Н.б.
0,015
Nb
0.015
Н.б.
0,020
Nb
0,020
1,0
1,3
1,0
1.3
0,20
0,35
0.20
0.35
Ост.Ost.
Таблица 2
Химический состав покрытий известного и заявленного электродов
table 2
The chemical composition of the coatings of the known and claimed electrodes
СоставStructure No. Состав покрытия, мас.%The composition of the coating, wt.% Плавиковый шпатFluorspar Кварцевый песокQuartz sand Двуокись титанаTitanium dioxide ФерротитанFerrotitanium ФерросилицийFerrosilicon Марганец мет.Manganese met. СурикSurik ФеррованадийFerrovanadium МраморMarble Жидкое стеклоLiquid glass ЗаявляемыйThe claimed 1one 4545 55 -- 33 55 22 -- 66 3434 2323 22 3737 4four -- 55 33 55 -- 4four 4242 2525 33 2828 33 -- 88 22 88 -- 22 4949 2828 Изв.Izv. 4four 2626 -- 66 55 4four 66 22 4four 4747 28-3028-30 Таблица 3
Результаты сравнительных испытаний электродов
Table 3
The results of comparative tests of electrodes
СоставStructure No. Характеристики металла шваWeld metal characteristics Количество пор на 100 мм св. шва. Потолочное полож. Свар.The number of pores per 100 mm St. seam. Ceiling position Swar. Отделимость шлаковой корки, % (марганц. аустенит. ст.)Separation of the slag crust,% (manganese. Austenite. Art.) Предел текучести, МПаYield Strength, MPa Предел прочности, МПаTensile strength, MPa Отн. удлинение, %Rel elongation,% Работа удара KV, ДжKV stroke work, J Т=20°СT = 20 ° C Т=-40°СT = -40 ° C ЗаявляемыйThe claimed 1one 575575 798798 3232 6868 6565 Отс.Ots. Хор.(100%)Chorus. (100%) 22 587587 805805 3232 7474 6363 Отс.Ots. Хор.(100%)Chorus. (100%) 33 592592 807807 3131 7272 6666 Отс.Ots. Хор.(100%)Chorus. (100%) Изв.Izv. 4four 530530 750750 3232 7474 6868 33 Неуд. (15%)Ned. (fifteen%) Примечание - Данные усреднены по результатам испытаний трех образцов на одну точку.Note - The data are averaged over the results of testing three samples at one point.

Результаты сравнительных испытаний показывают, что заявленный состав по сравнению с известным обеспечивает сварному шву более высокие прочностные характеристики, низкую склонность к образованию пор и горячих трещин. Кроме того, заявленный электрод обеспечивает отсутствие пригаров на сварном шве при сварке аустенитных марганцовистых сталей.The results of comparative tests show that the claimed composition in comparison with the known provides the weld with higher strength characteristics, low tendency to the formation of pores and hot cracks. In addition, the claimed electrode ensures the absence of burns on the weld when welding austenitic manganese steels.

Claims (1)

Электрод для сварки высокопрочных сталей перлитного и аустенитного класса, состоящий из металлического стержня и покрытия, содержащего мрамор, плавиковый шпат, ферротитан, ферросилиций, марганец металлический, феррованадий и жидкое стекло, отличающийся тем, что металлический стержень выполнен из стали марки 10Х19Н23Г2М5ФАТ (ЭП-868), а покрытие электрода дополнительно содержит кварцевый песок при следующем соотношении компонентов, мас.%:An electrode for welding high-strength steels of pearlitic and austenitic class, consisting of a metal rod and a coating containing marble, fluorspar, ferrotitanium, ferrosilicon, metal manganese, ferrovanadium and liquid glass, characterized in that the metal rod is made of steel 10Kh19N23G2M5FAT (EP-868 ), and the electrode coating additionally contains quartz sand in the following ratio of components, wt.%: МраморMarble 34,0-49,034.0-49.0 Плавиковый шпатFluorspar 28,0-45,028.0-45.0 Кварцевый песокQuartz sand 3,0-5,03.0-5.0 ФерротитанFerrotitanium 3,0-8,03.0-8.0 ФерросилицийFerrosilicon 2,0-5,02.0-5.0 Марганец металлическийManganese metal 2,0-8,02.0-8.0 ФеррованадийFerrovanadium 2,0-6,02.0-6.0 Жидкое стекло натриевое (к массе сухой смеси)Sodium water glass (to the mass of the dry mixture) 23,0-28,023.0-28.0
RU2004125217/02A 2004-08-17 2004-08-17 Electrode for welding high-strength steels of pearlite and austenite classes RU2268128C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004125217/02A RU2268128C1 (en) 2004-08-17 2004-08-17 Electrode for welding high-strength steels of pearlite and austenite classes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004125217/02A RU2268128C1 (en) 2004-08-17 2004-08-17 Electrode for welding high-strength steels of pearlite and austenite classes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2268128C1 true RU2268128C1 (en) 2006-01-20

Family

ID=35873416

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004125217/02A RU2268128C1 (en) 2004-08-17 2004-08-17 Electrode for welding high-strength steels of pearlite and austenite classes

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2268128C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100386174C (en) * 2006-04-12 2008-05-07 西华大学 Bainite welding rod dedicated for repairing rail and assembled frog
CN114905187A (en) * 2022-04-29 2022-08-16 燕山大学 Low-hydrogen type welding rod applicable to austenitic light steel and preparation method
RU2796581C1 (en) * 2022-05-19 2023-05-25 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) ”эа-2594” mark electrode for welding high-strength pearlitic and austenite-ferritic steel

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЗАКС И.А. Электроды для дуговой сварки сталей и никелевых сплавов. СПб.: Изд. "WELCOME", 1996, с.342-343. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100386174C (en) * 2006-04-12 2008-05-07 西华大学 Bainite welding rod dedicated for repairing rail and assembled frog
CN114905187A (en) * 2022-04-29 2022-08-16 燕山大学 Low-hydrogen type welding rod applicable to austenitic light steel and preparation method
CN114905187B (en) * 2022-04-29 2023-01-31 燕山大学 Low-hydrogen type welding rod applicable to austenitic light steel and preparation method
RU2796581C1 (en) * 2022-05-19 2023-05-25 Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство промышленности и торговли Российской Федерации (Минпромторг России) ”эа-2594” mark electrode for welding high-strength pearlitic and austenite-ferritic steel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2322529C2 (en) Low-alloyed steel of welded seam and weld wire with flux core
Mirzaei et al. Study of welding velocity and pulse frequency on microstructure and mechanical properties of pulsed gas metal arc welded high strength low alloy steel
JP3375817B2 (en) Welding wire for high chromium ferritic steel
CN103056548B (en) High-strength heat-resistant steel gas-shielded solid wire
CN109926751B (en) 314 heat-resistant stainless steel metal core welding wire
CN111590239B (en) Martensite heat-resistant steel welding rod for ultra-supercritical thermal power generating unit and preparation method thereof
CN102756219B (en) A kind of welding wire, wire rod and its application
CN110802342A (en) High-strength weathering steel Q550NQR1 and Q550qNH matched welding rod
CN110842394B (en) Acid red flux stainless steel electrode with high crack resistance and porosity resistance
CN111136403A (en) High-toughness 17-4PH precipitation hardening stainless steel metal core welding wire
CN107598409A (en) Gas shielded solid welding wire and preparation method for yield strength 460MPa steel
CN113001057B (en) High-strength pitting-resistant nitrogen-containing austenitic stainless steel flux-cored wire and preparation method thereof
RU2268128C1 (en) Electrode for welding high-strength steels of pearlite and austenite classes
JPWO2020208735A1 (en) Manufacturing method of solid wire and welded joint
CN111975246B (en) Coating-free weather-resistant argon-rich gas shielded welding wire with 650 MPa-level tensile strength for steel bridge and wire rod
Gouda et al. Microstructures of gas metal arc weld metal of 950 MPa class steel
CN110900033B (en) Gas shielded mineral powder type 314 heat-resistant stainless steel flux-cored wire
RU2497647C1 (en) Electrode for manual arc welding
RU2319590C2 (en) Electrodes for manual welding of steels of pearlite class
RU2796581C1 (en) ”эа-2594” mark electrode for welding high-strength pearlitic and austenite-ferritic steel
RU2268129C1 (en) Rationally alloyed electrode for welding high-strength cold-resistant low-alloy steels
JPS632592A (en) Flux cored wire for low alloy heat resistant steel welding
RU2302327C2 (en) Rationally-alloyed electrode for welding cold resistant low-alloy steels
TW201318754A (en) Dual-phase stainless steel welding rod
RU2398666C2 (en) Alloyed electrode for welding of thermostable steels