СВАРОЧНАЯ ПРОВОЛОКА

СВАРОЧНАЯ ПРОВОЛОКА


RU (11) 2253556 (13) C1

(51) 7 B23K35/30, C22C38/50 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004117617/02 
(22) Дата подачи заявки: 2004.06.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.06.10 
(45) Опубликовано: 2005.06.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2148674 C1, 10.05.2000. SU 503933 A, 25.02.1976. RU 2226571 C1, 10.04.2004. FR 2287519 A, 07.05.1976. 
(72) Автор(ы): Дуб В.С. (RU); Марков С.И. (RU); Лобода А.С. (RU); Головин С.В. (RU); Дуб А.В. (RU); Рощин М.Б. (RU); Гошкадера С.В. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Закрытое акционерное общество Научно-производственное объединение "ПОЛИМЕТАЛЛ" (RU) 
Адрес для переписки: 121165, Москва, Г-165, а/я 15, ООО "ППФ-ЮСТИС", пат.пов. Л.С.Пилишкиной, рег. № 895 

(54) СВАРОЧНАЯ ПРОВОЛОКАИзобретение может быть использовано при сварке металлоконструкций, работающих под давлением и при коррозионном воздействии среды при температурах от минус 100°С до плюс 450°С. Сварочная проволока выполнена из стали, содержащей компоненты в следующем соотношении, мас.%: углерод 0,03-0,10, кремний 0,05-0,60, хром 0,01-0,30, марганец 0,50-1,40, никель 0,30-1,80, молибден 0,001-0,35, ванадий 0,01-0,10, алюминий 0,01-0,05, кальций 0,001-0,005, титан 0,001-0,05, медь 0,01-0,50, азот 0,001-0,012, мышьяк 0,0005-0,008, сера 0,0005-0,015, фосфор 0,001-0,015, железо - остальное. Сварочная проволока обеспечивает повышение ударной вязкости сварного шва при отрицательных температурах и увеличение стойкости против охрупчивания в среде сероводорода в сочетании с необходимой прочностью. Для получения равномерной структуры металла шва содержание фосфора связано с суммарным содержанием марганца и никеля заданным соотношением. 2 табл.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к дуговой сварке плавлением, в частности к стальной сварочной проволоке, предназначенной для сварки нефте-, газо- и продуктопроводов, сосудов давления, цистерн, элементов кузовов железнодорожных вагонов, морских платформ и других металлоконструкций, работающих под давлением и при коррозионном воздействии среды, различной техники и ее элементов при температурах от минус 100°С до плюс 450°С.

Известна сварочная проволока [ОСТ 108.300.02-86], содержащая, мас.%:

углерод 0,07-0,12

кремний 0,15-0,45 

марганец 0,50-1,10

никель 1,9-2,20

молибден 0,40-0,70

ванадий 0,02-0,08

хром не более 0,30

медь не более 0,20

азот не более 0,008

мышьяк не более 0,008

сера не более 0,020

фосфор не более 0,020

железо - остальное.

Однако сварка с использованием известной проволоки не позволяет обеспечить необходимые характеристики металла шва: пластичность и вязкость, сопротивление хрупкому и усталостному разрушению, а также сопротивление коррозионному растрескиванию в среде сероводорода.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является сварочная проволока по патенту RU 2148674 С1, 10.05.2000, содержащая, мас.%:

углерод 0,04-0,06 

кремний не более 0,20

марганец 1,1-1,5

хром не более 0,10

никель 1,7-1,9

молибден не более 0,08 

медь не более 0,15

сера не более 0,006

фосфор не более 0,008

титан 0,05-0,12

алюминий не более 0,04

ванадий не более 0,03

мышьяк не более 0,005

азот не более 0,008

кислород не более 0,004

железо - остальное.

Использование данной проволоки также не позволяет получить необходимые характеристики сварного шва при сварке металлоконструкций, работающих в агрессивной среде под давлением.

Техническим результатом данного изобретения является повышение ударной вязкости сварного шва при отрицательных температурах, увеличение стойкости против охрупчивания в среде сероводорода в сочетании с необходимой прочностью.

Технический результат достигается тем, что сварочная проволока, выполненная из стали, содержащая углерод, кремний, марганец, никель, молибден, ванадий, хром, медь, азот, мышьяк, серу, фосфор, железо, алюминий и титан, дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%: 

углерод 0,03-0,10

кремний 0,05-0,60

хром 0,01-0,30 

марганец 0,50-1,40

никель 0,30-1,80

молибден 0,001-0,35

ванадий 0,01-0,10

алюминий 0,01-0,05

кальций 0,001-0,005

титан 0,001-0,05

медь 0,01-0,50 

азот 0,001-0,012

мышьяк 0,0005-0,008

сера 0,0005-0,015

фосфор 0,001-0,015

железо остальное. 

При этом концентрация фосфора связана с суммарным содержанием марганца и никеля следующим соотношением:

P(2Ni+Mn)<0,04 

Алюминий, кальций и титан в заявленных пределах введены в металл сварочной проволоки в оптимизированных соотношениях как комплекс раскисляющих и модифицирующих добавок, повышающих ударную вязкость металла шва при отрицательных температурах.

Экспериментальным путем установлено, что для получения равномерной и без сегрегации структуры металла шва с повышенными значениями пластичности, вязкости при высоком сопротивлении коррозионному воздействию необходимо обеспечить выполнение следующей зависимости: 

P(2Ni+Mn)<0,04,

где Р - содержание фосфора, мас.%; 

Mn - содержание марганца, мас.%;

Ni - содержание никеля, мас.%.

Для изготовления опытных вариантов сварочных проволок с различным содержанием вредных примесей использовали специально подобранные сочетания шихтовых материалов с максимальными и минимальными концентрациями серы, фосфора, мышьяка.

Содержание остальных элементов: активных раскислителей (алюминия, титана, кальция, кремния) и легирующих (марганец, никель, хром, молибден, ванадий) варьировали введением по расчету присадок перед окончанием плавки.

Выплавленный в индукционной печи металл восьми плавок разливали в слитки массой по 50 кг.

Слитки ковали для получения заготовок размером 40×40×2500 мм для горячей прокатки на круг диаметром 8,0 мм.

После очистки поверхности катанки от окалины и ржавчины волочением вхолодную получили проволоку диметром 6,0 мм.

Наклеп проволоки сняли термической обработкой в проходной печи. При дальнейшем холодном волочении проволок на диаметр 4,0 мм величину деформации после термической обработки выбирали, исходя из требования ГОСТ 2246, - предел прочности металла сварочной проволоки 882 МПа (90 кг/мм2).

Изготовленные опытные проволоки использовали для автоматической сварки под флюсом проб размером 12×450×250 мм из проката низколегированной стали 06Г2ФБАА. 

Свариваемые кромки проб проката механически обработали под сварку для получения односторонней V-образной разделки с углом раскрытия 90°.

Сварку проб выполняли опытными проволоками в два прохода с использованием малоактивного керамического флюса ФЦ-37.

Механические свойства металла швов определяли в состоянии после сварки.

Химический состав образцов сварочной проволоки и результаты испытаний механических свойств сварных швов, полученных данными проволокам, приведены соответственно в таблицах 1 и 2.

На основании результатов испытаний можно констатировать, что для получения оптимальной структуры шва с минимальной сегрегационной неоднородностью, высоких значений пластичности (относительное удлинение) и ударной вязкости при отрицательных температурах, а также удовлетворительной коррозионной стойкости в среде сероводорода необходимо использовать сварочную проволоку предложенного состава, учитывая соотношение, указанное в формуле изобретения.

Так, например, в вариантах 2, 4, 5, 6, где соотношение больше 0,04, наблюдается понижение значения пластичности и ударной вязкости. В вариантах 1, 3, 7, 8 соотношение Р(Mn+2Ni) менее 0,04 и это приводит к существенному повышению ударной вязкости при отрицательных температурах и пластичности. 








ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Сварочная проволока, выполненная из стали, содержащей углерод, кремний, марганец, никель, молибден, ванадий, хром, медь, алюминий, титан, азот, мышьяк, серу, фосфор и железо, отличающаяся тем, что сталь дополнительно содержит кальций при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Углерод 0,03-0,10

Кремний 0,05-0,60 

Хром 0,01-0,30

Марганец 0,50-1,40

Никель 0,30-1,80 

Молибден 0,001-0,35

Ванадий 0,01-0,10

Алюминий 0,01-0,05

Кальций 0,001-0,005

Титан 0,001-0,05

Медь 0,01-0,50

Азот 0,001-0,012

Мышьяк 0,0005-0,008 

Сера 0,0005-0,015

Фосфор 0,001-0,015

Железо Остальное

при этом содержание фосфора связано с суммарным содержанием марганца и никеля следующим соотношением:

P(2Ni+Mn)<0,04, 

где Р, Ni и Mn - содержание соответствующих компонентов в мас.%.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Технология сварки и сварочное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+сварка -металлов".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сварка" будут найдены слова "газасварка", "электросварка" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("сварка!").



Рейтинг@Mail.ru