СТАЛЬ ДЛЯ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ

СТАЛЬ ДЛЯ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ


RU (11) 2063468 (13) C1

(51) 6 C22C38/52, C22C38/58 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 25.10.2007 - прекратил действие 

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

(14) Дата публикации: 1996.07.10 
(21) Регистрационный номер заявки: 94008076/02 
(22) Дата подачи заявки: 1994.03.02 
(45) Опубликовано: 1996.07.10 
(56) Аналоги изобретения: Авторское свидетельство СССР N 1723186, кл. С 22 С 38/52, 1992. 
(71) Имя заявителя: Холдинг-Компания "Интермет" (UA) 
(72) Имя изобретателя: Вихлевщук Валерий Антонович[UA]; Поляков Валерий Александрович[UA]; Семенов Станислав Евгеньевич[UA]; Тильга Олег Степанович[UA]; Макаров Константин Григорьевич[UA]; Омесь Юрий Николаевич[UA]; Любимов Иван Михайлович[UA]; Кекух Анатолий Владимирович[UA]; Боровиков Геннадий Федорович[UA] 
(73) Имя патентообладателя: Холдинг-Компания "Интермет" (UA) 

(54) СТАЛЬ ДЛЯ СВАРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ 

Изобретение относится к составу стали для сварочной проволоки, используемой при дуговой автоматической сварке под флюсом. Задача изобретения - разработка состава стали для проволоки, использование которой обеспечивает уменьшение микрофаз типа МА в области субкритических температур в период охлаждения сварочной ванны, что ведет соответственно к увеличению критической величины трещины в металле сварного шва и, следовательно, к повышению живучести сварной конструкции. Сталь содержит следующие компоненты, мас. %: углерод 0,01 - 0,10; марганец 0,50 - 200: кремний 0,10 - 0,50; хром 0,01 - 0,40; никель 0,30 - 1,50; медь 0,01 - 0,35; молибден 0,30 - 1,50; кобальт 0,001 - 0,10; вольфрам 0,001 - 0,10; железо - остальное. 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к составам сталей, содержащих кремний, хром, никель, медь, молибден, вольфрам, кобальт, а также марганец более 1,5 по массе и предназначенных для производства сварочной проволоки, используемой для дуговой автоматической сварки под флюсом.

Известна сталь для сварочной проволоки, используемой при дуговой автоматической сварке под флюсом, следующего химического состава, по массе:

Углерод Не более 0,09

Кремний 0,20 0,40

Марганец 0,60 1,00

Никель 0,60 0,85

Молибден 0,90 1,10

Хром Не более 0,30

Сера Не более 0,015

Фосфор Не более 0,020

Сварной шов, формируемый при сварке проволокой из данного состава стали под флюсом, не в полной мере обеспечивает требуемую живучесть сварной конструкции. Об этом говорит малая критическая величина раскрытия трещины в металле сварного шва при испытании образцов с острым надрезом и инициированной в его основании усталостной трещиной.

Наиболее близким аналогом по технической сущности, составу и достигаемому результату к заявляемой является сталь [1] содержащая следующие химические элементы, по массе:

Углерод 0,08 0,17

Кремний 0,20 0,60

Марганец 0,50 1,20

Хром 0,50 1,00

Молибден 0,20 0,70

Никель 1,30 1,80

Ванадий 0,03 0,10

Алюминий 0,02 0,08

Ниобий 0,02 0,06

Азот 0,010 0,020

Кобальт 0,03 0,30

Медь 0,40 1,00

Железо Остальное.

При использовании сварочной проволоки из данной марки стали при автоматической сварке под флюсом наблюдается образование большого количества микрофаз типа МА (мартенсит + аустенит) в области субкритических температур, что является причиной снижения критической величины раскрытия вершины хрупкой трещины в сварном шве, являющейся показателем живучести сварной конструкции.

Задачей изобретения является разработка состава стали для сварочной проволоки, использование которой в процессе автоматической сварки под флюсом обеспечивает многократное уменьшение количества микрофаз типа МА в области субкритических температур в период охлаждения сварочной ванны, что ведет к увеличению критической величины трещины в сварном шве и, следовательно, к повышению живучести сварной конструкции.

Согласно изобретению поставленная задача решается тем, что в сталь для сварочной проволоки, содержащую железо, углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, молибден и кобальт, дополнительно введен вольфрам при следующем соотношении компонентов, по массе:

Углерод 0,01 0,10

Марганец 0,50 2,00

Кремний 0,10 0,40

Хром 0,01 0,40

Никель 0,30 1,50

Медь 0,01 0,35

Молибден 0,30 1,50

Кобальт 0,001 0,10

Вольфрам 0,001 0,10

Железо Остальное.

В результате ввода вольфрама в сталь приведенного состава в металле шва образуются предвыделения карбидного типа, благодаря чему ускоряется распад остаточного аустенита за счет наследования им областей предвыделений. Уменьшается количество микрофаз типа МА (мартенсит + аустенит), увеличивается критическая величина раскрытия вершины трещины в сварном шве при испытании образцов с острым надрезом и хрупкой трещиной.

Пределы содержания в стали углерода, марганца и кремния отработаны, исходя из того, чтобы существенно уменьшить кремнемарганцевосстановительные процессы в сварочной ванне, свести к минимуму количество неметаллических включений и получить оптимальную структуру игольчатого феррита в металле шва.

Содержание в стали никеля и молибдена в указанных границах обусловлено тем, что их наличие соответственно ниже 0,30 каждого в присутствии вольфрама и кобальта не обеспечивает требуемого уровня ударной вязкости при отрицательных температурах, а если их содержание превышает 1,50 каждого, заметно возрастает склонность металла шва к образованию трещин.

При содержании хрома и меди менее 0,01 каждого их влияние на свойства металла шва не проявляется, а если они присутствуют в стали в количестве, не превышающем указанные верхние пределы, повышается скорость сварного шва против коррозии за счет снижения интенсивности электрохимических процессов окисления поверхности металла. Это легирование оказывает влияние и на повышение хладостойкости сварного шва в связи с увеличением вязкости феррита. При этом коррозионная стойкость и хладостойкость сварного шва заметно усиливаются при одновременном присутствии в сварочной проволоке в выбранных пределах хрома и никеля, поскольку они способствуют повышению растворимости меди в твердом растворе и препятствуют ее выделению в виде свободно структурной эпсилон-фазы.

Кобальт, при содержании его в стали менее 0,001 не оказывает влияния на структуру и свойства сварного шва. В количестве до 0,10 его наличие в сварочной проволоке обеспечивает сварному шву улучшенные пластические, вязкостные свойства и некоторое повышение предела текучести.

Выплавка предложенного состава стали для сварочной проволоки не вносит каких-либо изменений в общеизвестные технологии производства низколегированных марок стали.

В промышленных условиях металлургического комбината "Криворожсталь" были выплавлены опытные партии сталей по аналогу [1] прототипу [2] и предложенного состава по среднему значению содержания каждого ингредиента, кроме вольфрама, который присутствовал в пяти различных количествах только в стали заявляемого состава.

Результаты исследования металла сварного шва после проведения автоматической сварки под флюсом, выполненной с использованием проволоки из стали предлагаемого состава, приведены в таблице.

Сварной шов после сварки труб из стали 09Г2ФБ испытывали по методике КРТ при температуре -50oС.

Результаты исследования подтвердили решение поставленной в изобретении задачи, что обеспечивает в итоге повышение живучести сварных конструкций. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Сталь для сварочной проволоки, содержащая углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, молибден, кобальт, железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит вольфрам при следующем соотношении компонентов, мас.

Углерод 0,01-0,1

Марганец 0,5-2

Кремний 0,1-0,5

Хром 0,01-0,4

Никель 0,3-1,5

Медь 0,01-0,35

Молибден 0,3-1,5

Кобальт 0,001-0,1

Вольфрам 0,001-0,1

Железо Остальное




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