SU823041A1 - Состав сварочного прутка - Google Patents

Description

(54) СОСТАВ СВАРОЧНОГО ПРУТКА

1

Изобретение относитс  к сварочному производству и предназначено дл  исправлени  отливок (трещин/ газовых раковин) из высокопрочного чугуна.

В насто щее врем  примен ютс  порошковые проволоки с иттрием и магнием дл  сварки чугуна. Однако применение порошковых проволок на база лигатур иттри  с железом, никелем, магнием приводит к химической неоднородности и большой чувствительности присадочных материалов к концентрации напр жений в зоне наплавки. Наличие магни  в составе иттриевых лигатур , ввиду его высокой активности к кислороду, сере, азоту приводит к образованию различных неметаллических соединений типа черных п тен и ослаблению наплавленного металла в зоне заварки, по сравнению с основным металлом. Подготовка и тщательный размол порошков иттри  и магни   вл етс  весьма трудоемким процессом. Известен состав ij сварочного прутка дл  заварки высокопрочного чугуна , содержащий следующие компоненты , вес.%:

Углерод3,4-3,7

Кремний 2,7-3,7 Марганец 0,4-0,7

0,1-0,6

Никель 0,1-0,2

Титан 0,01-2,5

Медь 0,01-0,5

Олово 0,05-0,2

Бор 0,05-0,25

Церий 0,02-0,15

Иттрий

Железо Остальное.

Известен состав 2 сварочного

0 прутка дл  заварки высокопрочного чугуна , содержащий следующие компоненты , вес.%:

3,4-3,7

Углерод 2,7-3,7

Кремний

5 Марганец 0,4-0,7

Марганец

0,1-0,6

Никель 0,1-0,2

Титан 0,01-2,5

Медь

0,01-0,5

Олово

0 Бор0,05-0,2

Бор

0,05-0,25

Церий 0,02-0,15

Иттрий Остальное.

Железо Однако в известном составе присадочного прутка сочетание различных элементов химического состава при водит к р ду недостатков, которые снижгиот как качество сварного соццинени , так и требуют дополнительных меропри тий термической обработки дл  обеспечени  нормальной микроструктуры наплавленной зоны без включени  карбидов. В составе присадочного прутка имеетс  титан и олово, про вл ющие десфероидизирующее вли ние на форму графита в наплавленном металле. При взй имодействии с модифицирующими элементами цеои  и иттри  они привод т к образованию графита неправильной формы , увеличива  надрезывгиощее действие на матрицу металлической основы в зоне заварки. Образующиес  неметаллические соединени  этой систе «а распредел ютс  по границам образующихс  , снижа  прочностные характеристики сварочной зоны. Цель изобретени  - повышение качества сварного соединени  и механических пластических свойств металла шва. Поставленна  цель достигаетс  тем что состав дополнительно содержит ба рий при следующем соотношении компонентов , вес.%: Углерод 3,3-4 Кремний 1,7-3,5 Марганец 0,4-0,8 Иттрий0,01-0,05 Извест0 ,18 0,16 0,9 0,36 ный3,4 2,.78 0,5

Предлагаемый

3,3 1,78 0,48 0 ,5 4 ,0 3,5 0,64 2 ,0 Известен присадочный пруток, содержащий в химическом составе 0,11% иттри  и 0,23% цери , имеет в микро- ел структуре от 20 до 25% структурно свободного цемента.

Дл  проведени  механических испы1таний провод т отжиг при и |выдерлке 2 ч. Микроструктура предла0 ,002 0,03 Остальное

0,3 - 0,015- 0,003 0,041 Остальное

0,5 - 0,047-0,003 0,0520стальное

гаемого состава 1 и 2, содерт ащего 0,015-0,047% иттри  И 0,3-0,5% бари , состоит из феррита и перлита, .включений цементита не наблюдаетс .

Результаты меха 1ических испытаний исследуемых чугунов приведены в табл. 2. Барий0,3-0,5 Медь , 0,5-2 Железо Остальное. Присутствие иттри  в сварочном прутке в твердом растворе железа в пределах его растворимости приводит к равномерному распределению иттри  в металлической матрице без химической неоднородности. Незначительное парциальное давление паров иттри , около 0,001 кгс/см, в зоне расплавлени  и низка  скорость убывани  паров иттри  из расплава обеспечивает стабильное содержание его во всем объеме металлаг что способствует образованию шаровидной формы с размером включений до 15-20 мкм. Барий  вл емс  сильным графитизатором и способствует формированию в зоне заварки перлито-ферритной микроструктуры без включени  карбида железа при высокой скорости кристаллизации и затвердевани . Предлагаемое содержание меди повышает пластические свойства сварного соединени . Химический состав известного и предлагаемого сварочных прутков представлен в табл. 1. ТаЬлица 1 0,16 - 0,33 0,11 Механические свойства

Известный58 ,3

42,0

Предлагаемый

содержание иттри  в чугуне , 0,015-0,047% в пределах растворимости 20 его в твердом растворе железа обеспечивает получение полностью шаровидной формы графита.

Оптимальное содержание бари  в составе сварочного прутка обеспечивает 25 формирование перлито-ферритной микроструктуры при содержании в 0,3-0,5%. При снижении содержани  ниже 0,3% в микроструктуре об азуютс  карбиды железа , а при увеличении содержа- ни  сверх 0,5% увеличиваетс  количество фёрритной составл ющей, что вызывает снижение предела прочности.

Высокие пластические свойства обеспечиваютс  содержанием в составе прутка меди в количестве 0,5-2,0%. Увели- чение содержани  меди свыше 2,0% ие повышае,т заметно пластических свойст сварочного прутка.

Claims (2)

1.Патент США 3723100, кл. 75-123 СВ, 27.03.73.

2.Авторское свидетельство СССР № 517443, кл. В 23 К 35/30, 1975 (прототип).