SU1689007A1 - Сварочный электрод дл сварки без подогрева и термообработки низко-и среднелегированных высокопрочных закаливающихс сталей - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к сварочным материалам , а именно к электродам дл  ручной электродуговой сварки высокопрочных закаливающихс  сталей без подогрева и термообработки . Цель изобретени  - повышение прочностных и пластических свойств металла шва. Электрод состоит из стержн , выполненного из сварочной проволоки Св ОЗХ13Н8М2ТСТ. и покрыти  основного типа. Покрытие содержит, мас.%: плавиковошпатовый концентрат 10-15, ру- тиловый концентрат 30-35; двуокись титана 5-10; ферротитан 2-8; ферросилиций 4-10; слюда синтетическа  2-5; КМЦ 0,5-1,5; марганец металлический 2-6; доломит - остальное . Электрод обеспечивает сумму содержаний легирующих элементов в металле шва, таких, как марганец, кремний, хром, никель, титан, молибден, в пределах 22,0-24,5%. При этом коэффициент массы покрыти  электродов составл ет 37,3- 46,9%. Зтабл. сл

Description

Изобретение относитс  к сварочным материалам, а именно электродам дл  ручной электродуговой сварки, и может быть использовано дл  сварки выco прочных закаливающихс  сталей во многих отрасл х современной промышленности (машиностроении , судостроении, химическом и нефтехимическом машиностроении, оборонной технике и др.).

Целью изобретени   вл етс  повышение прочностных и пластических свойств металла шва

Дополнительное леп оование металла шва марганцем при введении его в покрытие электродов с сердечником из стали ОЗХ13Н8М2ГСТ в предложенных пределах позвол ет с учетом содержаниедругих легирующих элементов в шве обеспечить следующее соотношение фазовых составл ющих, мас.%: остаточный аустенит 6-12, дельта- феррит 3-6, низкоуглеродистый мартенсит - остальное. При этом обеспечиваетс  сочетание высоких прочностных и пластических свойств металла шва.

Выбранное соотношение остальных компонентов покрыти  обеспечивает хорошие сварочно-технологические свойства электродов и технологичность их в изготовлении .

Оксид титана, вводимый в состав покрыти  электрода в основном в виде рутило- вого концентрата, предназначен дл  обеспечени  металлургических процессов сварки и сварочно-технологических свойств. Частична  замена рутила на порошкообразную двуокись титана(в указанО

00 Ю

о о

VI

них в описании гфеделах) позвол ет улучшить технологичность изготовлени  электродов и увеличить стойкость электродного покрыти  против растрескивани  при высокотемпературной прокалке.

Дл  оценки механических свойств металла tuna были изготовлены методом оп- рессопки опытные электроды с сердечником из стали ОЗХ13Н8М2ГСТ 4 мм

Состав покрыти  опытных электродов представлен в табл. 1.

Опытными электродами сваривают без подогрева соединени  стали 15Х2Н4МДА толщиной АО мм. Качество сварных соединении в состо нии после сварки оценивают металлографическим анализом, а также оп- ррдрлением механических свойств образ- ц о п. вырезанных из металла шва. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Полученные результаты подтверждают бла опрпчтное действие марганца металлического на прочностные и пластические свойства металла шва при его содержании в электродном покрытии и пределах 2,0-6,0 мае % Увеличение количества марганца, вводимого з покрытие свыше 6 мас.%, приводи: к разупрочнению металла шва, а уменьшение его количества менее 2,0 мае УЗ - к его охрупчиванию за счет откло- нони  от оптимального фазового состава.

Как следует из табл. 2. сумма массовых долей легирующих элементов в металле шва при этом не должна быть ниже 22.0 мас.% и превышать 24,5 мас.%. Нарушение этих пределов ведет либо к потере пластических свойслв шва либо к его разупрочнению.

Были также изготовлены опытные элек- троды на стержн х из проволоки типа ОЗХ13И8М2ГСТ диаметром 4 мм с различными коэффициентами массы покрыти . Опытными электродами сваривают без подогрева и термообработки соединени  стали 15Х2Н4МДА толщиной 40 мм. Из металла шва изготавливают образцы дл  оценки механических свойств, рентгеноспектрально- го и ренттенострукторного анализа, шлифы дл  металлографических исследований. Результаты исследовани  вли ни  коэффициента массы покрыти  на фазовый состав и механические свойства приведены в табл.3.

Полученные результаты показывают, что изменение коэффициента массы покрыти  в пределах 34,9-49,3% существенно вли ет на фазовое соотношение, механические свойства при этом также измен ютс . Установлено , что электроды исследуемого типа обеспечивают металл шва с механическими

свойствами на требуемом уровне при коэффициенте массы покрыти  в пределах 37,3- 46,9%.

Увеличение значени  коэффициента массы покрыти  приводит к увеличению

массовой доли остаточного аустенита ( у0ст) и снижению дельтаферрита ( йферр ), уровень прочностных характеристик металла шва резко снижаетс . Уменьшение значени  коэффициента приводит к упрочнению

металла шва и потере им пластических свойств, при этом уменьшаетс  массова  дол  остаточного аустенита и дельта-феррита . Наиболее приемлемыми механическими свойствами и оптимальным фазовым составом обладает металл шва, выполненный электродами с коэффициентом массы покрыти  равным 42,0 мас.%.

Таким образом,электроды обеспечивают удовлетворительные сварочно-технологические свойства при сварке, а также комплекс механических свойств на уровне основного металла.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Сварочный электрод дл  сварки без подогрева и термообработки низко- и средне- легированныхвысокопрочных

   закаливающихс  сталей, состо щий из стального металлического стержн , покрыти , содержащего карбонат щелочно-земельного металла, плавикошпатовый концентрат, рутиловый концентрат, ферро- титан, марганец, ферросилиций,синтетическую слюду, карбоксиметилцеллюлозу,отличающийс  тем, что, с целью повышени 

   прочностных пластических свойств металла шва, металлический стержень выполнен из проволоки ев ОЗХ13Н8М2ГСТ, состав покрыти  дополнительно содержит двуокись титана, а в качестве карбоната щелочноземельного металла введен доломит, при следующем соотношении компонентов, мас.%: плавикошпатовый концентрат 10-15; рутиловый концентрат 30-35; двуокись титана 5-10; марганец 2-6; ферротитан 2-8; ферросилиций 4-10; синтетическа  слюда 2-5; кар- боксиметилцеллюлоза 0,5-1,5; доломит остальное, при этом коэффициент массы покрыти  составл ет 37,3-46,9%.

   Таблица2