SU1633662A1 - Электрод дл сварки коррозионно-стойких сталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварке, в частности к сварочным материалам дл  электролуговой сварки низкоуглеродистых коррозионно-стойких сталей. Цель изобретени  - повышение ударной в зкости и коррозионной стойкости металла шпа при сварке сталей мартенснт- ной, мартенситно-ферритного и мартен- ситно-аустеш1тного классов. Стержень электрода содержит хром в количестве 10-15 мас.%, а раскисл ющие легирующие добавки в количестве 1-JO мае.л. Состав покрыти  содержит, мае./.: мрамор 24,0-26,0; рутиловый концентрат 2э,з-29,4; плавиковый шпат 41,0-44,1} поташ 0,5-1,5; хром 0,5-7,5. Количество хрома X { в покрытии зависит от содержани  хром.ч Ха в стержне электрода и поташа Xj в покрытии и определ етс  формулой Х4 2 (13-Х2)+3 Хэ. Суммарное содержание хрома в покрыти  и стержне равн етс  15,3-18 мас.%, коэффициент массы покрыти  составл ет 31-39%. 4 табл. Ј СО

Description

Изобретение относитс  к сварке, касаетс  сварочных материалов дл  электродуговой сварки низкоуглеродистых коррозионно-стойких сталей мартенсит лого, мартенситно-ферритного и мар- тенснтно-аустенитного классов, которые могут быть использованы при сварке деталей гидравлических и паровых турбин, корпусов насосов, гребных винтов и других изделий из высокопрочных коррозионно-стойких сталей.

Целью изобретени   вл етс  повышение ударной в зкости и стойкости металла шва при сварке сталей мартенситного , мартенситно-ферритного и мартенситно-аустенитного классов.

Повышение коррозионной стойкости металла шва при сохранении высоких сварочно-технологическнх свойств достигаетс  благодар  заданному соотношению основных компонентов покрыти  и содержани  хрома металлического в покрытии в зависимости от его фактического содержани  а стержне и от содержани  в покрытии поташа, составл ющего 0,5-1,5%. Это обусловлено отсутствием в покрытии элементов раскнс- лителей, введение которых не  вл етс 

CD СО W О О К

необходимым при использовании стержней , содержащих 10-15 мас.й хрома н 1-10 мас.% металлических и раскисл вших добавок, что и спою очередь поз- вол ет повысить D покрытии долю мрамора , необходимого дл  улучшени  газовой защиты сварочной ванны и повышени  стабильности свойств металла шва. При этом повышение содержани  мрамора свыше заданного соотношением приведет к повышению перехода углерода в наплавленный металл и снижению коррозионных свойств шва, а снижение содержатс  мрамора - к ухудшению газо вой защиты н сварочно-технологических свойств электрода.

Пределы содержани  рутилового концентрата в покрытии обусловлены тем, что при его соотношении с мрамором в сочетании с заданным содержанием плавикового шпата менее 1,0 ухудшаютс  технологические характеристики электродов , а увеличение соотношени  свыше 1,2 приводит к ухудшению свойст наплавленного металла из-за образовани  оксидных включений в результате развити  реакций типа

(Ti01) (SiOi) + Ti.

Пределы содержани  плавикового шпата в покрытии обусловлены тем, что при его соотношении с мрамором в сочетании с заданным содержанием рутилового концентрата менее 1,6 уменьшаетс  его положительное воздействие, привод щее к снижению содержани  водорода в наплавленном металле, св занное с развитием реакцийд

+S1F,

4

ZCaFj+BSiOj, - 2CaSiO, SiF4+3H --SiF + HFf; TiOt+CaFa -2CaO+TiF4; TiF4 +3H TiF + 3HF t.

Повышение содержани  плавикового шпата в предложенном соотношении свыше 1,8 приведет к снижению сварочно- технологнческих свойств электродов.

Полученное опытным путем соотношение , определ ющее содержание хрома в покрытии, обусловлено тем, что про- цент хрома в нем должен возрастать, если его фактическое содержание в тержне менее 13 мас.%. При этом коэффициент 2 определ ет возможность лнгаь частичного перехода хрома из покрыти 

в наплавленный металл. Увеличение содержани  поташа свыше 1,5 мас.% нецелесообразно ич-эа необходимости повышени  содержани  хрома в покрытии, а уменьшение менее 0,5 мас.Х приведет к снижению технологических свойств электродов.

Электрод изготавливают следующим образом. При изготовлении стержней дл  электродов (длиной 350 мм при диаметре 3-4 мм или длиной 450 мм при диаметре 5 мм) производили анализ фактического содержани  хрома в сварочной проволоке. В зависимости от содержани  хрома в сварочной проволоке (Хг) и содержани  в покрытии поташа (X.) в соответствии с формулой

2(13-Х,) + ЗХ,

0

0

45

55

50

определ ли содержание в покрытии металлического хрома (X |), а также содержание мрамора, рутилового концентрата и плавикового шпата. Помимо перечисленных выше компонентов дл  приготовлени  обмазочной массы используют натриево-калиепое жидкое стекло, которое ввод т в количестве 25+5 мас.%. к массе сухой смеси.

Обмазочную массу наносили на подготовленные стержни методом опрессовки на прессе высокого давлени  с обеспечением отношени  диаметра покрыти  к диаметру стержн  1,,50. После просушки спрессованных электродов на воздухе производ т их прокалку в печи при температуре 380+20°С в течение 2ч.

Были изготовлены опытные партии электродов диаметром 4 мм со стержн ми из стали марки Св-01Х12Н2-ВИ. Фактическое содержание хрома в используемых дл  изготовлени  электродов парти х сварочной проволоки было от 10 до 15 мас.%. Составы покрытий приведены в табл. 1. Значени  коэффици- iентов массы покрыти  электродов даны D табл. 2.

При изготовлении электродов смешивание компонентов покрыти  производили в смесителе Р02 фирмы EIRICH (ФРГ). Дл  нанесени  покрыти  на стержни использовали электрообмазочный пресс высокого давлени  LR214 фирмы ESAB (Швеци ). Внешние параметры готовых электродов соответствовали ГОСТ 9466-75. Прокалку электродов про51h

иэводили при тпмперлтуре 380+20вС н течение 2 ч.

Изготовленными -электродами выполн ли сварку пллстины из стали 06X1 2НЗД (о 40 им) с односторонней разделкой кромок. Кроме того, выполн ли наплавку п аргоне сварочной проволокой, используемой дл  изготовлени  электродов .

Механические свойства наплавленного металла определ ли на образцах типа II, а ударную в зкость - на образцах типа IX по 1Х1СТ 699h-bb. Химический состав стержней и наплавленного металла приведен в табл. 3.

Испытани  на раст жение проводили на разрывной машине марки HUS2010ST ; фирмы MEL (ФРГ). Ударную в з- кость определ ли на копре марки PSV-JOO ширмы MEL (ФРГ).

Оценка коррозионной стойкости проводилась по методике ИЦК 01-77 с определением скорости коррозии (D ч/м -ч) н определени  склонности к МКК по ГОСТ 6032-75 (метод AM).

Механические свойства наплавленного металла и его коррозионна  стойкость (после отпуска при температуре 640+Ю°С, 6 ч) приведены в табл. 4

Как видно из приведенных результатов , применение электродов с покрытием , выбранным в зависимости от сракти- ч ского содержани  хрома в стержне, позволило стабилизировать содержание хрома в наплавленном металле и его коррозионную стойкость.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Электрод дл  сварки коррозионно- стойких сталей, состо щий нз металли ) tf,r,2

   0

   5

   0

   5

   ческого стержн , выполненного из млпс- углероднстой стали н покрыти , содержащего мрамор, рутнловыП концентрат, плавиковый шпат, потаго, хром мстлллн- ческий, отличающийс  тем, что, с целью повышени  коррозионной стойкости и ударной в зкости металла шва при сварке сталей мартенснтного, мартенситно-феррнтного и мартенситно- аустенитного классов стержень содержит хром в количестве 10-15 мас.Х и раскисл ющие легирующие добавки в количестве 1-10 мас.%, а состав покрыти , содержит компоненты при следующем соотношении, мае.%:

   Мрамор24,0-26,0

   Рутчловый концентрат25 ,3-29,4 Плавиковый шпат 41,0-44,1 Поташ0,5-1,5 Хром металлический 0,5-7,5 причем мрамор, рутиловый концентрат и плавиковый шпат вз ты в соотношении 1:(1,О-1,2): (1,6-1,8), а между содержанием хрома металлического, поташа в покрытии и содержанием хрома в стержне электрода должно выполн тьс  соотношение

   X, 2(13-Х2) + 3X3,

   где X 1 - содержание хрома металлического в покрытии, мас.%; 2 содержание хрома в металлическом стержне, мас.%; X - содержание поташа в покрытии,

   мас.%,

   при этом суммарное содержание хрома в покрытии и стержне должно равн тьс  15,3 - 18 мас.%, а коэффициент мессы покрыти  составл ет 31-39%.

   Состав покрыти  в опытных парти х электродов

   24,0 26,0 25,5 24,5

   Т а б л н ц а 1

   18

   15,6 17,8 15,5

   /I63jnb28

   Таблица . Значени  коэффициентов массы покрыти