SU1349940A1

SU1349940A1 - Composition of electrode coating for welding austenitic high-silicon chromium-nickel steels

Info

Publication number: SU1349940A1
Application number: SU864026110A
Authority: SU
Inventors: Александр Александрович Коляда
Original assignee: Предприятие П/Я В-2120
Priority date: 1986-01-14
Filing date: 1986-01-14
Publication date: 1987-11-07

Abstract

Изобретение относитс к области с варки, а именно к. составам покрытий электродов, предназначенных дл выполнени эксплуатируемых в высококонцентрированных растворах азотной кислоты сварных соединений из аустенитных высбкокремнистых хромо- никелевых сталей. Целью изобретени вл етс повышение пластичности и коррозионной стойкости металла шва. Шлакова система покрыти содержит, мас.%: мрамор 6-12, плавиковый шпат 8-20, двуокись кремни 6-12, и обеспечивает устойчивое горение дуги и хорошее формирование шва. Слюда и сода , содержащиес в покрытии в количестве соотв. 0,5-1,0 и 0,3 .0,7 мас.%, обеспечивают хорошую технологичность обмазочной массы.Введение в покрытие 6-10 мас.% двуокиси кремни позвол ет повысить коррозионную стойкость металла шва в результате компенсации содержани кремни , вызванной угаром при плавлении электродного стержн . Дл повышени плас-- тичности и обеспечени требуемой тре- щиноустойчивости металла шва в металлическом порошке, содержащемс в составе покрыти , установлено соотношение содержани хрома и никел в пределах 0,45-0,5. Причем порошок содержит, мас.%: кремний 6-8, хром 13,5-18, никель 30-35, железо и примеси - остальное. 1 табл. (Л со h( со i;o 4The invention relates to the field of cooking, in particular to the compositions of the coatings of electrodes intended for the manufacture of welded joints made of highly concentrated solutions of nitric acid from austenitic high-silicon chromium-nickel steels. The aim of the invention is to improve the ductility and corrosion resistance of the weld metal. The slag coating system contains, wt%: marble 6-12, fluorspar 8-20, silica 6-12, and provides stable arc burning and good seam formation. Mica and soda contained in the coating in the amount of acc. 0.5-1.0 and 0.3 .0.7 wt.%, Provide good processability of the coating mass. The introduction of 6-10 wt.% Of silicon dioxide into the coating improves the corrosion resistance of the weld metal by compensating for the silicon content caused by fumes when melting the electrode rod. To increase the plasticity and provide the required crack resistance of the weld metal in the metal powder contained in the coating composition, the ratio of chromium and nickel content in the range of 0.45-0.5 was established. Moreover, the powder contains, wt%: silicon 6-8, chromium 13.5-18, nickel 30-35, iron and impurities - the rest. 1 tab. (L with h (with i; o 4

Description

1one

Изобретение относитс к области сварки, конкретно к составам покрытий электродов, предназначенных дл сварки химанпаратуры из коррозионно- стойких высококремнистых хромоникеле вых сталей аустенитного класса.The invention relates to the field of welding, specifically to the compositions of the coatings of electrodes intended for the welding of chemical equipment from corrosion-resistant high-silicon chromonic-nickel steels of austenitic class.

Цель изобретени . - повышение пластичности и коррозионной стойкости металла шва,,The purpose of the invention. - increase of ductility and corrosion resistance of the weld metal,

Мрамор, плавиковый шпат и двуокись титанач составл ют шлакообразую щую часть покрыти , обеспечивающую устойчивое горение.дуги, требуемые растекаемость шлака и его формирующую способность. Слюда и сода вл ютс технологическими добавками в .покрытии и придают обмазке (покрытие приемлемую технологичность в услови х опрессовки электродов.Marble, fluorspar and titanach dioxide make up the slag-forming part of the coating, ensuring steady burning of the arc, the required flowability of the slag and its forming ability. Mica and soda are technological additives in the coating and are attached to the coating (coating is acceptable processability under the conditions of electrodes crimping.

Введение двуокиси кремни в покрытие позвол ет достичь требуемой коррозионной стойкости швов веледетвие компенсации содержани этого компонента , вызванной угаром при плавлении электродного стержн .The introduction of silicon dioxide into the coating makes it possible to achieve the required corrosion resistance of the seams to compensate for the content of this component caused by frenzy when the electrode rod melts.

Порошок из высоко.кремнистой хро- .чоникелевой стали, составл ющей о-с тальную часть покрыти , относитс к известным компонентам. Однако содер- жание легирующих элементов в нем коренным образом изменено, что св зано с необходимостью обеспечени у швов высокой исходной пластичности и требуемой трещиноустойчивости (про тин гор чих трещин) при сохранении их стабильно аустенитной. микроструктуры и коррозионной стойкости,Содержание хрома и никел в металлическом порошке, установлено по юс соотношению (хром/никель) в пределах 0,45 - 0,50, При этом сами граничные пределы хрома и никел в металлическом порошке назначены с учетом оптимального их про влени на структуру,коррозионную прочность, исходную пластичность швов и стойкость их против образовани гор чих трещин.The powder of high-silicon silicon-nickel steel constituting the talted part of the coating belongs to the known components. However, the content of alloying elements in it is fundamentally changed, which is associated with the need to ensure high initial ductility of the joints and the required crack resistance (against hot cracks) while maintaining them stably austenitic. microstructure and corrosion resistance, the content of chromium and nickel in the metal powder, is set according to the ratio (chromium / nickel) in the range of 0.45 - 0.50. At the same time, the boundary limits of chromium and nickel in the metal powder are assigned taking into account their optimal appearance structure, corrosion strength, initial ductility of joints and their resistance to the formation of hot cracks.

Дл количественной оценки вли ни компонентов на свойства швов, выполненных электродами с покрытием предлагаемого состава, испытани м подвергают р д его партий, в которыхIn order to quantify the effect of the components on the properties of the welds made with coated electrodes of the proposed composition, a number of batches are subjected to tests, in which

концентрацию двуокиси кремни смете-gg их воздействием на структуру (и, как матизированно измен ют от 4 до 15%, следствие, свойства) кристаллизующе- а содержание остальных ингредиентов го металла. При концентрации хрома назначают либо в известных пределах, и никел ниже сбалансированного соот- либо с некоторыми изменени ми, ношени 0,45 в структуре швов обра10The concentration of silicon dioxide estimated-gg by their effect on the structure (and, as a result of changing from 4 to 15%, a consequence, properties) crystallizes the content of the remaining ingredients of the metal. When the chromium concentration is prescribed, it is either prescribed within known limits, and nickel is below a balanced ratio, with some changes, of 0.45 wear in the structure of the welds

1515

2020

. 30 99402 . 30 99402

Во всех случа х указанные электродные покрыти нанос тс на стержни 03-4 мм из проволоки ЭП-794, коэффициент веса покрытр назначаетс равным 0,4, подготовка рецептуры и опрессовка покрыти осуществл ютс по обычной технологии, в качестве св зующего используетс обычное натриевое стекло, компонентами покрыти служат обычные (стандартные) порошкообразные электродные материа- лы. Сварку образцов (листовые пластины размером 200 х 150 х X 10 мм из стали ЭП-794) производ т на одинаковых режимах с посто нной погонной энергией. Сварные образцы подвергают механическим и коррозионным испытани м - на угол загиба, раст жени и в 85-98%-ной азотной кислоте при . Наличие гор чих трещин в швах контролируют металлографически. За критерий качества швов сварных соединений прини- 25 мают следующие показатели свойств основного металла- ЭП-794f угол загиба 180 град, относительное удлинение 35-40, обща скорость коррозии в указанной среде 0,1 - 0,15 мм/год,.In all cases, the above electrode coatings are applied to the cores of 03–4 mm made from EP-794 wire, the weight ratio of the coats is set to 0.4, the preparation of the formulation and the pressure testing of the coating are carried out according to the usual technology, the usual sodium glass is used as a binder, the coating components are ordinary (standard) powdered electrode materials. Samples (sheet plates 200 x 150 x X mm in size made of EP-794 steel) are welded in the same modes with constant heat input. Welded specimens are subjected to mechanical and corrosion tests — at bending angles, stretching and in 85–98% nitric acid at. The presence of hot cracks in the seams is monitored by metallographic. The following indicators of the properties of the base metal, EP-794f, bending angle 180 °, relative elongation 35-40, total corrosion rate in the specified medium 0.1-0.15 mm / year, are taken as the quality criterion for weld seams.

Представленные в таблице составы покрытий и свойства сварного соединени показывают, что введение в покрытие двуокиси кремни от 6 до 12 мас,% способствует резкому повышению коррозионной стойкости шва, понижение его против 6 мас,% мало способствует улучшеггию указанного показател качества, а превышениеThe compositions of the coatings and properties of the welded joint shown in the table show that the introduction of silicon dioxide from 6 to 12 wt.% In the coating contributes to a sharp increase in the corrosion resistance of the weld, lowering it to 6 wt.% Contributes little to improving the specified quality indicator, and exceeding

его против 12 мас,% отрицательно сказываетс н исходной пластичности металла шва. Введение в покрытие металлического порошка из высококремнистой хромоникелевой стали прив.одитits against 12 wt.% negatively affects the initial ductility of the weld metal. Introduction to the coating of metal powder of high-silicon chromium-nickel steel led.

к новому эффекту, заключающемус в резком (скачкообразном) изменении свойств у швов, - достижению у них требуемых исходных пластических свойств,to a new effect, consisting in a sharp (spasmodic) change in the properties of the seams, - to achieve the required initial plastic properties,

Указанный эффект про вл етс лишь в случае содержани хрома и никел в порошке, назначаемом из их соотношени в пределах 0,45 - 0,50, что св зано с благопри тно сказывающимс This effect is manifested only in the case of chromium and nickel content in the powder, appointed from their ratio in the range of 0.45 to 0.50, which is associated with a favorable effect

зуетс болымое количество эвтектики, которое способствует улучшению стойкости швов против гор чих трещин,тем не менее эвтектика вл етс ответственной за сообщение им низких пластических свойств (в эвтектике выпадают интерметаллиды - силицидна фаза и другие, которые, вызыва рост напр жений второго рода, обуславливают низкую пластичность металла).При содержании в порошке покрыти хрома и никел , назначаемого выше их сбалансированного соотношени 0,50, сварные швы про вл ют пониженную технологическую прочность и пластичность , вследствие чего при кристаллизации в них образуютс гор чие трещины, а относительное удлинение оказываетс намного ниже требуемых значений.There is a large amount of eutectic, which helps to improve the resistance of welds against hot cracks, nevertheless, eutectics is responsible for imparting low plastic properties to them (intermetallic compounds fall out in the eutectic — the silicide phase and others that cause ductility of the metal). When the powder contains chromium and nickel, assigned above their balanced ratio of 0.50, the welds exhibit reduced process strength and ductility, This causes hot cracks to form during crystallization, and the relative elongation is much lower than the required values.

Claims

The surface-to-metal coating composition allows to achieve the required initial ductility of the welds on welded joints and high-silicon chromium-nickel steels, provides the required corrosion resistance in highly concentrated solutions of nitric acid, eliminates the possibility of hot cracks in the welds, and is easy to manufacture. Invention Formula

The composition of the electrode coating for welding austenitic high-silicon

Nickel-chromium steels used in highly concentrated nitric acid solutions containing marble, fluorspar, titanium dioxide, silicon dioxide, mica, soda, and metal powder containing chromium, which is different. in order to increase plasticity

and corrosion resistance of the seam, the metal powder additionally contains nickel, and in it the chromium to nickel content ratio is 0.45-0.5 in the following ratio

components of the coating, wt.%: Dioxide

20

25

0

while the metal powder contains, wt%:

6-8

13.5-18 30-35

Silicon

Chromium

Nickel

Iron

and impurities

(39-51)

Rest