SU1291338A1

SU1291338A1 - Состав сварочной проволоки

Info

Publication number: SU1291338A1
Application number: SU843840429A
Authority: SU
Inventors: Иван Исаевич Софронов; Александр Васильевич Леляков; Виктор Иванович Козуля; Лев Иванович Трещев; Василий Артемович Тютякин
Original assignee: Институт Прикладной Физики Ан Мсср
Priority date: 1984-12-03
Filing date: 1984-12-03
Publication date: 1987-02-23

Abstract

Изобретение относитс к области машиностроени и металлургии и может быть использовано дл исправлени дефектов отливок и деталей из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом . Цель изобретени - получение комплекса прочностных свойств сварного шва, равного комплексу этих свойств высокопрочного чугуна с шаровидным графитом. Дл этого в состав проволоки ввод т 1,1-1,6% титана, 0,5-0,9% ванади и 0,2-0,7% алюмини . При этом состав сварочной проволоки содержит компоненты при следуюш;ем соотношении , мас.%: углерод 3,5-5,0; кремний 0,7-1,0; марганец 1,2-1,8; хром 0,9-1,2, никель 1,4-2,0; медь 0,1-0,9; магний 0,08-0,16; кальций 0,02-0, 7; редкоземельные металлы 0,02-0,8; барий О ,01-0,8; молибден 0,3-0,8; бор 0,02-0,2; олово 0,08- 1,0; титан 1,1-1,6; алюминий О,2-0,7 ванадий 0,5-0,9; железо остальное. 2 табл. € (Л

Description

112

Изобретение относитс к машиностроению и металлургии и может быть использовано дл исправлени дефектов отливок и деталей из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Цель изобретени - получение комплекса прочностных свойств сварного шва, равного комплексу этих свойств высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.

Наличие в составе ванади и титана устран ет образование окислов хрома в литом металле и обеспечивает формирование сварных швов, свободных от неметаллических включений. Верхний предел содержани ванади 0,9% ограничиваетс тем, что при его содержании более 0,9% снижаетс жаро- стойкость и пластичность. При содержании менее 0,5% ванади в составе проволоки не д;остигаетс требуема плотность наплавленного металла шва, что сказываетс на понижении износостойкости и предела прочности.

Легирование проволоки титаном способствует также уменьшению склонности швов к подкаливанию в процессе охлаждени . При этом наилучшие резултаты достигаютс при его содержании не менее 1,1%. Превышение в проволоке концентрации титана свьше 1,6% способствует образова нию двухфазной структуры в металле шва, что снижает гор чу р пластичность и сопротивл емость трещинообразованию.

Присутствие алюмини в проволоке благопри тно сказываетс на переходе в наплавленный металл титана, ванади , хрома и молибдена. Содержание в проволоке менее 0,2% алюмини не предупреждает выгорание элементов при сварке. Содержание в проволоке алюмини более 0,7% снижает деформационную способность (составл юща комплекса прочностных свойств) наплавленного металла.

Таким образом, введение в состав проволоки 1,1-1,6% титана, 0,5-0,9%

ванади и 0,2-0,7% алюмини способст-50 скорость вращени образца 10 м/с при

кг/см , врем испытани

вует получению комплекса прочностных свойств сварного шва, равных высокопрочному чугуну с шаровидной формой графита.

Высокое содержание молибдена в из-55 вестном составе снижает гор чую пластичность металла. Нали не в проволоке 0,3% молибдена уже устран ет ее отпускную хрупкость. Однако увеличе50

давлении 250 мин.

В табл. 2 представлены механические свойства экспериментальных образцов с предельным и запредельным свойствами .

Из табл. 2 видно, что оптимальньш химсостав сварочной проволоки соответствует составу 3, так как при со

5

0

5

0

5

0

5

ние содержани этого компонента свыше 0,8% не оказывает дальнейшего положительного вли ни из-за снижени деформационной способности.

Предотвращение пористости металла шва при сварке предложенной проволокой отмечаетс при введении в ее состав 0,7-1,0% кремни и 1,2-1,8% марганца .

Однако уменьшение в ней содержани этих компонентов (соответственно ниже 0,7 и 1,2%) приводит к образованию пор и ухудшает формирование швов. Еовьтенне содержани в проволоке кремни и марганца выше указанных значений отрицательно сказываетс на комплексе прочностных свойств (механических) и склонности к отпускной хрупкости металла сварного шва (табл. 2, сплавы 4 и 5). Магний, кальций , барий и РЗМ в составе проволоки вл ютс элементами-модификаторами , привод щими к глубокому раскислению , дегазации и десульфурации металла сварочного шва. При этом кальций и барий одновременно совместно с кремнием и углеродом способствуют устранению отбела в сварном шве. Никель , медь, марганец и хром в составе сварочной проволоки способствуют упрочнению металлической матрицы шва, вызывают повышение ее прочностных свойств.

Дл получени сварочной проволоки изготовл ют п ть композиций с предельным и запредельным содержанием (табл. 1), которые выплавл ют в индукционной электропечи промьш1ленной частоты. Металл в печи перегревают до и вьщерживают при этой температуре 15 мин. Прутки отливают в кокиль. Затем производитс гор ча прокатка до сечени 5,6 мм. Из катанки изготовл етс проволока диаметром 2,3 мм.

Относительную износостойкость определ ют при сухом трении на образцах диаметром 5 мм, высотой 15 мм на машине трени Х-4Б. Услови испыта ни :

кг/см , врем испытани

50

давлении 250 мин.

Из табл. 2 видно, что оптимальньш химсостав сварочной проволоки соответствует составу 3, так как при со ставе 4 твердость, предел прочности при раст жении, ударна в зкость, относительное удлинение и относительна износостойкость снижаютс . В составе 5 наблюдаетс следующее; твер- дость незначительно растет, тогда как другие механические свойства падают .

Относительна износостойкость образцов наплавленного сло подсчиты Баетс по отношению к известноьгу способу .

Механические свойства известного способа следующие: твердость НВ 210, предел прочности при раст жении 59,3 кг/мм , ударна в зкость 1,8 кг/см, относительное удлинение 2,0%.

Испытани образцов показывают, чт о их комплекс прочностных свойств (механических) близок по свойствам основы - высокопрочного чугуна с шаровидной формой графита. Свойства высокопрочного чугуна с шаровидным графитом следующие: твердость 275, -предел прочности при раст жении 65,2 кг/мм , ударна в зкость 2,1 кгм/см , относительное удлинение

20 ,.

проверка предложенного состава сварочной проволоки дл сварки, заварки отливок и восстановлени изношенных деталей сельскохоз йственной техники из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом показывает прей- мущества по сравнению с известным способом проволоки при получении сварного шва.

3,5 0,7 1,2 0,9 1,4 0,1

1338

, Формула

и

4

3 о

бретени

Состав сварочной проволоки, преимущественно дл сварки и исправлени дефектов отливок, а также восстановлени изнощенных деталей из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом , содержащий углерод, кремний,марганец , хром, никель, медь, магний, кальций, редкоземельные металлы, барий , молибден, бор, олово, железо, отличающийс тем, что, с целью получени комплекса прочностных свойств сварного шва, равного комплексу этих свойств высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, состав дополнительно содержит титан, алюминий и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Таблица 1

5,0 1,0 1,8 1,2 2,0 0,9

3,0 0,5 0,9 0,7 1,0 0,07

5,5 1,5 2,2 1,5 2,5 1,1

Предельный состав

Продолжение табл.1

Таблица 2

Claims

Формула изобретения

Состав сварочной проволоки, преимущественно для сварки и исправления дефектов отливок, а также восстановления изношенных деталей из высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, содержащий углерод, кремний,марганец, хром, никель, медь, магний, кальций, редкоземельные металлы, барий, молибден, бор, олово, железо, отличающийся тем, что, с целью получения комплекса прочностных свойств сварного шва, равного комплексу этих свойств высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, состав дополнительно содержит титан, алюминий и ванадий при следующем соотношении компонентов, мас.%:.

Углерод 3,5-5,0 Кремний 0,7-1,0 Марганец 1,2-1,8 Хром 0,9-1,2 Никель 1,4-2,0 Медь 0,1-0,9 Магний 0,08-0,16 Кальций 0,02-0,7 Редкоземель- ные металлы 0,02-0,8 Барий 0,01-0,8 Молибден 0,3-0,8 Бор 0,02-0,2 Олово 0,08-1,0 Титан 1,1-1,6 Алюминий 0,2-0,7 Ванадий 0,5-0,9 Железо Остальное

Таблица 1

Компоненты сварочной проволоки Состав, мас.% Предельный Запредельный 1 2 ] з 4 5 Углерод 3,5 4,0 I 5,0 з,о I I I ! - ! I I I 1 Кремний 0,7 0,8 1,0 0,5 1,5 Марганец 1,2 1,3 1,8 0,9 2,2 Хром 0,9 1,0 1,2 0,7 1,5 Никель 1,5 2,0 1,0 2,5 Медь 0,1 0,2 0,9 0,07 1,1

Продолжение табл.1

Компоненты сварочной проволоки 1 Состав, мас.% Предельный Запредельный 1 2 3 4 5 Магний 0,08 0,09 0, 16 0,05 0,2 Кальций 0,02 0,03 0,7 0,015 0,9 РЗМ 0,02 0,03 0,8 0,015 1,0 ' Барий 0,01 0,02 0,8 0,007 1,0 Молибден 0,3 0,4 0,8 0,2 1,1 Бор 0,02 0,03 0,2 0,01 0,5 Олово 0,08 0,09 1,0 0,05 1,3 Титан 1,1 1,2 1,6 0,9 2,0 Алюминий 0,2 0,3 0,7 0,1 0,9 Ванадий 0,5 0,6 0,9 0,3 1,1 Железо Остальное Остальное Остальное Остальное Остальное

Т а б л и ц а 2 > Состав сварочной проволоки Механические свойства Твердость, НВ Предел прочности при растяжении, (5θ Ударная вязкость, , г a_h, кгм/см Относительное удлинение, 8. % 1 280 Предельный состав 78,5 3,2 I I ел I I I I 2 290 76,4 3,1 3,3 3 300 79,5 3,4 3,8 Запредельный состав 4 250 70,2 2,8 2,3 5 ' ♦ 330 61,3 1,9 2,0

ВНИИПИ Заказ 82/16

Тираж 976

Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4