SU961906A1 - Состав сварочной проволоки дл сварки чугуна - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к сварке, в частности к сварочным материалам, а именно к составу сварочной проволоки дл  сварки чугуна.

Известны различные сварочные проволоки, например состав fll, содержащий следующие компоненты, вес.

2,5-4,5

Углерод 1,5-4,5

Кремний 0,01-0,5

Марганец 0,01-2,5

Никель 0,01-2,5

Медь 0,01-0,06

Хром 0,09-0,16

Магний 0,02-0,5

Кальций .

Редкоземельные

0,01-0,5

металлы 0,001-0,5

Барий Остальное

Железо Недостатком известной сварочной проволоки  вл етс  то, что состав ;не обеспечивает однородность структуры металла шва.

Наиболее близкой к предлагаемой по составу  вл етс  сварочна  проволока f 2 j, содержаща  следующие компоненты/ вес.%:

Углерод3,5-4,5

Марганец 0,1-1 Кремний2;5-5,5

0,05-0,25

Хром

0,5-2,5

Никель

0,5-2,5

Медь

0,09-0,16

Магний

0,02-0,5

Кальций

Редкоземельные

0,001-0,5

металлы 0,5-1,5

Барий 0,01-0,1

Молибден

10 0,05-0,5

Бор 0,05-0,5

Олово Остальное

Железо

Однако известный состав сварочной

15 проволоки не обеспечивает достаточного качества металла шва однородной мелкодисперсной перлитной структуры без ртбела.

Цель изобретени  - повышение ка20 чества сварного шва,получение однородной мелкодисперсной перлитной структуры без отбела.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что состав сварочной проволоки,

25 содержащий углерод, кремний, марганец , хром, никель, магний, кальций, редкоземельные металлы, барий, олово и железо, содержит а.пюминий и стронций при следующем соотноше30 нии компонентов, вес.%:

3,5-4,5 3,5-4,5 0,6-1 0,03-0,06 1,5-3,5 1,5-3,5 0,08-0,16 0,02-0,5

льные

0,01-0,2 0,001-0,5 0,01-0,5 0,01-0,5 0,01-0,2 Остальное

Введение в состав стронци  вызвано тем, что он  вл етс  сильным элементом-модификатором , который совместно с кальцием, магнием, барием и редкоземельными металлами  вл етс основным десульфуратором, дегазатором и способствует получению шаровидного графита в сварном шве, что благопри тно сказываетс  на повышении механических свойств шва. Стронций совместно с кальцием и барием устран ет образование в сварном шве черных п тен (неметаллических включений МдО, MgS и запутавшегос  в них графита), вызывающих резкое понижение механических свойств шва. Стронций увеличивае;т число, эвтектических зерен и число включений шаровидного графита в шве. Особенно . эффективно его действие в этом направлении при совместной присадке с барием и редкоземельными металлам Введение в состав стронци  приводит к повышению прочности шва и снижени его склонности к отбелу. Его действие как графитизатора на устранение отбела в шве сильнее, чем кальци .

Нижний предел по содержанию стронци  (0,01%) ограничиваетс  тем что при меньшем содержании его в составе действие стронци  как дегазатора , раскислител , десульфуратора и графитизатора малоэффективно. Ввод в состав более 0,2% стронци  или наличи  в составе 0,08-0,16% магни  вызывает образование включений первичных карбидов, способствующих отбелу металла шва.

Введение в состав алюмини  в количестве 0,01-1,5% способствует улучшению качества шва, получению его без отбеЛа, пористости. Алюминий нар ду с магнием, кальцием, стронцием, барием и редкоземельными металлами  вл етс  сильным раскислителем , дегазатором, графитизатором чугуна. При введении в состав менее 0,01% алюмини , его действие в этом направлении не про вл етс . Введение В состав более 1,5% алюмини  при содержании в нем 0,5% бари  и 0,5% кальци  приводит к образованию грубых хлопьевидных включеНИИ графита, вызывающих понижение механических свойств сварного шва.

введение в состав олова (0,010 ,5%) способствует выравниванию свойств по сечению шва, получению медкодисперсной сорбитной структуры, повышает прочность и твердость металла шва. При введении в состав менее 0,01% олова его действие в этом направлении не про вл етс . Введение в состав более 0,5% олова при наличии в нем карбидообразующих элементов магни  (0,08-0,16%), хрома О ,.06% и марганца 1% приводит к повышению отбела в сварном шве.

Магний, кальций, барий и редкоземельные металлы в составе проволоки  вл ютс  элементами-модификаторами , способствующими глубокому раскислению , дегазации и десульфурации металла сварНого шва. Одновременно эти элементы вызывают образование шаровидного графита в сварном шве. При этом кальций и барий совместно с кремнием и углеродом устран ют отбел в сварном шве.

Никель, медБ, марганец и.хром в составе проволоки способствуют упрочнению металлической матрицы шва, вызывают повышение его механических свойств.

0 Изготавливают и испытывают состав сварочной проволоки дл  проверки на свариваемость, качество и физико-механические свойства металла шва. Состав приведен в табл. 1.

Необходимый состав проволоки получают путем модифицировани  исходного чугуна, содержащего углерод, кремний и легирующие элементы - марганец , хром. Никель, медь. Комплексными модификаторами.состава, вес.%: магний 6-9; кальций 5-10, барий 1-5, редкоземельные металлы 1-3, стронций 1-3, кремний 50-60, железо - остальное. Необходимое содержание в составе кремни , углерода , алюмини  и олова регулируют путем присадки их в печь при выплавке исходного чугуна. Из приготовленного состава сплава о.тливают прутки диаметром 5-8 мм, длиной 200300 мм.

Проверку на свариваемость и ка-чество металла шва изготовленных прутков провод т, на пластинах размером 300X300X25 мм, отлитых из высокопрочного чугуна состава, вес.%: углерод 3|8} кремний 3,0-, марганец 0,75} хром 0,06; никель 1,5; медь 1 магний 0,035; кальций 0,03; барий 0,02; стронций 0,02; редкоземельные металлы 0,01; алюминий 0,1; олово 0,02.

Механические свойства чугуна пластин составл ют: предел прочности при раст жении 80 кг/мм, удлинение

2,5%, ударна  в зкость 2,5 кгм/см, твердость НВ 285.

Предварительно кромки пластин разделывают под углом 45°. Затем их укладывают в печь дл  подогрева 650720 С. Заварку двух пластин провод т электродуговыми способами. Из наплавленного сло  вырезают образцы дл  испытани  качества и свойств металла шва. Дл  проволок из данного состава может быть рекомендовано следующее покрытие, в вес.%: мрамор 5-10; графит 5-15; магний 1-5; кальций 2-8; барий 0,001-3; редкоземельные металлы 0,1-3; кремний 5-25; железо ;1-15; плавиковый шпат - остальное. Жидкое стекло 25-30% от веса сухой

-ШИХТЫ.

Химический состав и механические свойства сварного шва приведены в табл. 2.

Испытани  показали, что в зоне шва отбела микротрещин не обнаружено. Химический состав металла шва, его

механические свойства близки к составам основного металла. Ударна  в зкость наплавленной части металла и металла в зоне термического вли ни  наход тс  на уровне основного металла . Микроструктура металла шва - мелкодисперсный перлит, однородность вдоль и поперек шва, графит шаровидной формы, при сварке известным составом проволоки структура металла

0 шва перлитна , неоднородность вдоль и поперек шва, в зоне сплавлени  имеютс  отдельные включени  карбидов.

Проверка предлагаемого состава сварочной проволоки дл  сварки и

5 заварки отливок из высокопрочного

чугуна с шаровидным графитом показала преимущества по сравнений с известным составом проволоки при получении сварного шва со структурой мелкодис

0 п«рсного перлита, равномерно расположенного вдоль и поперек сварного шва, без структурно-свободных включений карбидов и с высокими показател ми прочности.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Состав сварочной проволоки дл  сбарки чугуна, содержащий углерод, кремний, марганец, хром, никель, медь, магний, кальций, редкоземельные металлы, барий, олово и железо, отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества сварного шва, получени  однородной мелкодисперсной перлитной структуры без отбела, состав дополнительно содержит алк ииний к стронций при следующем соотнсшении компонентов, вес.%: Углерод3,5-4,5

   Кремний3,5-4,5

   Марганец0,6-1

   Хром0,03-0,06

   1,5-3,5

   Никель

   1,5-3,5

   Медь

   Магний

   0,08-0,16

   0,02-0,5

   Кальций

   Редк о 3 емел ь ные

   0,01-0,2

   металлы 0,001-0,5

   Барий 0,01-0,5

   Олово 0,01-0,5

   Алюминий 0,01-0,2

   Стронций ЖелезоОстальное

   Железо

   Источники информации, прин тые во внимание при эксперти.е

   1, Авторское свидетельство СССР I 491425, кл. В 23 К 35/30, 1974. 5 -
2. 2. Авторское свидетельство ССС$ по за вке 3220163/25-27, кл. В 23 К 35/fo, 19вО (прототип).