SU1461611A1 - Порошова проволока дл сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к материалам дл  электродуговой сварки и может быть использовано дл  сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей, в частности при выполнении шва способом сверху вниз. Цель изобретени  - увеличение скорости сварки и повьшение качества корневого шва при сварке кольцевых стыков трубопроводом способом сверху-вниз. Порошкова  проволока ПП состоит из стальной оболочки и порошкообразной , шихтыо Шихта содержит компоненты при следующем соотношении, масо%: фторид щелочно-земельного металла 25-56; ферромарганец 1,5-4; ферротитан 1-5; алюминиевый порошок 2-4; лигатура с ниобием 0,5-3; отвальный шлак шахт- ных печей никелевого производства 3- 10; компонент с диоксидом титана шш циркони  8-20; железный порошок - остальное. Коэффициент заполнени  Ш1 составл ет 31%. В качестве фторидов щелочно-земельного металла использован фторид стронци  или фторид магни . В качестве компонента с диоксидом титана или циркони  использован -ильменитовый или цирконовый концентрат. В качестве лигатуры с ниобием использована лигатура алюминий-ниобий-кремний или феррониобий. Добавление лигатуры с ниобием приво- . дит к увеличению поверхностного нат жени  жидкого металла сварочной ванны, что обеспечивает лучшее удержание жидкого металла сварочной ванной на весу. Введение отвального шлака шахтных печей никелевого производства повьш1ает межфазное нат жение на границе металл- шлак, что обеспечивает увеличение скорости сварки способом 3-4 раза. 3 табл сверху,вниз ПП в (Л 4 9д d №

Description

1

Изобретение относитс  к материалам дл  электродуговой сварки и может быть использовано дл  сварки низкоуглеродистых и низколегированных

сталей, в частности при выполнении корневого шва способом сверху вниз Цель - увеличение скорости сварки и повышение качества корневого шва

при сварке кольцевых стыков трубопроводов способом сверху вниз.

Повышение скрости сварки способом сверху вниз объ сн етс  тем, что введение в состав шихты лигатуры с ниобием, который при сварке переходит в металл шва, приводит к увеличению поверхностного нат жени  жидкого металла сварочной ванны, что обеспечивает лучшее удержание жидко- 1го металла сварочной ванны на весу. Кроме того, повышение поверхностного. нат жени  приводит к. образованию в точке сварки обратного валика, обеспечивающего улучшение формировани  корн  шва.

Добавление ниоби  к жидкому железу приводит к значительному увеличению растворимости углерода и, соответственно , карбидообразованию. В таких системах добавление легирурще- го элемента приводит к снижению активности углерода и, следовательно, улучшению структуры сплава,

Кррме того, добавление ниоби  к жидкому железу приводит к увеличению растворимости азота и одновременно к нитридообразованию в системе Нитриды укрепл ют оксидную пленку на поверхности металла и существенно увеличивают коррозионную стойкость о

Применение отвального шлака шахтных печей никелевого производства заметно измен ет физико-химические свойства сварочного шлака. Повышение межфазного нат жени  на границе металл - шлак обеспечивает повышение в 3-4 раза скорости сварки способом

вого трубного стыка диаметром 159м и толщиной стенки. 8 мм.

Оценку качества формировани  шв вьшолн ли визуально Удовлетворите ным оценивали обратный валик корневого шва, имеющий неравномерную высоту, хорошим - валик шва, имею- -щий равномерное проплавление и выс

10 ту по всей длине шва, неудовлетвор тельным считали обратный валик шва с прсйжогами, не сплавлени  ми и нера номерностью высоты валика по длине Скорость сварки определ ли хрон

15 метрированием с использованием рег лируемого вращени  За максимальну скорость сварки принимали величину линейной скорости вращени  трубы, при которой в шве отсутствовали де

20 фекты.

Полученные результаты испытаний проволок приведены.в таблицах: ско рость сварки и качество корневого шва - в табло2, механические свойс

25 ва металла шва - в табл.3.

Порошкова  проволока предложенного состава шихты (составы 1-6) о спечивает высокие механические сво ства металла шва при отрицательных

30 температурах, хорошее формирование корневого сло  шва на вертикальной плоскости при сварке способом све ху вниз, существенно (в 2-3 раза) позвол ет увеличить скорость сварк

35

Claims (4)

1. Порошкова  проволока дл  сварки низкоуглеродистых и низколегирован

сверху вниз Корень шва формирует- 40 ньк сталей, состо ща  из стальной

оболочки и порошкообразной шихты, с держащей ферромарганец, ферротитан, алюминиевый порошок, железный порошок , отличающа с  тем.

с  вогнутой формы с плавным переходом к основному металлу.

Были изготовлены 6 составов порошковой проволоки (табл.1) и порошкова  проволока, прин та  за прототип. 45 что, с целью увеличени  скорости сварДл  изготовлени  проволоки исполь- ки и повьш1ени  качества корневого зовали ленту марки 08КП размером mga при сварке кольцевых стыков тру 0,3)12 мм по ГОСТ 503-81 „ Испытание бопроводов способом сверху вниз,

шихта дополнительно содержит фторид 50 щелочно-земельного металла, лигатуру с ниобием, отвальный шлак шахтных

проволок вьшолнено на пластинах размером 350 200 i;200 мм из стали ВСт, Зсп. При сварке образцов использован источник питани  дуги ВДУ-504 и сва- рочньй полуавтомат типа А-И 97. Сварка выполн лась способом сверху вниз Механические свойства (ударную в зкость ) металла шва определ ли в соответствии с ГОСТ 6996-66.

Качество формировани  щва определ ли при с варке корн  рва кольцепечей никелевого производства и компонент с диоксидом титана или циркони  при следующем соотношении компо- 55 нентов, мас.%:

Фторид щелочноземельного металла 25-56 Ферромарганец .1.5-4 Ферротитан1-5

вого трубного стыка диаметром 159мм и толщиной стенки. 8 мм.

Оценку качества формировани  шва вьшолн ли визуально Удовлетворитель ным оценивали обратный валик корневого шва, имеющий неравномерную высоту, хорошим - валик шва, имею- щий равномерное проплавление и высоту по всей длине шва, неудовлетворительным считали обратный валик шва с прсйжогами, не сплавлени  ми и неравномерностью высоты валика по длине. Скорость сварки определ ли хронометрированием с использованием регу лируемого вращени  За максимальную скорость сварки принимали величину линейной скорости вращени  трубы, при которой в шве отсутствовали дефекты .

Полученные результаты испытаний проволок приведены.в таблицах: скорость сварки и качество корневого шва - в табло2, механические свойства металла шва - в табл.3.

Порошкова  проволока предложенного состава шихты (составы 1-6) обеспечивает высокие механические свойства металла шва при отрицательных

температурах, хорошее формирование корневого сло  шва на вертикальной плоскости при сварке способом свер- ху вниз, существенно (в 2-3 раза) позвол ет увеличить скорость сварки.

35

Формула изобретени 

1. Порошкова  проволока дл  сварки низкоуглеродистых и низколегированоболочки и порошкообразной шихты, с держащей ферромарганец, ферротитан, алюминиевый порошок, железный порошок , отличающа с  тем.

что, с целью увеличени  скорости свар

печей никелевого производства и компонент с диоксидом титана или циркони  при следующем соотношении компо- 55 нентов, мас.%:

Фторид щелочноземельного металла 25-56 Ферромарганец .1.5-4 Ферротитан1-5

Алюминиевый порошок 2-4 Лигатура с ниобием О,5-3 Отвальный щлак Шахтных печей никелевого производства3-10 Компонент с диоксидом титана

или циркони 8-20

Железный порошок Остальное причем коэффициент заполнени  порошковой проволоки составл ет 31tl,5%.

2. Проволока поп.1,отлйча- ю щ а   с   тем, что в качестве фто

10

15

6116

рида щелочно-земельного металла использован фторид стронци  или фторид магни .

3.Проволока по п.1, о т л и ч а- ю щ а   с   тем, что в качестве коц понента с диоксидом титана или циркони  использован ильменитовый или дарконовый концентрат.

4.Проволока по п.1, о т л и ч а- ю щ а   с   тем, что в качестве лигатуры с ниобием использована лигату .ра алюминий-ниобий-кремний или ферроЦ ниобий.

Фторид щелочно-земельного металла:

а)стронци 

б)кальци 

Ферромарганец Ферротитан

Алюминиевый порошок Лигатура с ниобием:

а)феррониобий

б)лигатура алюминий - ниобий кремний

Отвальный шлак шахтных печей никелевого производства Компоненты с диоксидом титана или циркони :

а)ильменитовьй

концентрат

б)циркониевый концентрат . Железный порошок

0,5

10

8 14 23,5 44,5

20 33

Таблица 2

Т а б ли ц а 3