Зварювальний дріт для автоматичного зварювання під флюсом низьколегованих сталей

Зварювальний дріт для автоматичного зварювання під флюсом низьколегованих сталей, переважно підвищеного рівня МІЦНОСТІ і ХОЛОДОСТІЙКОС ТІ, що містить залізо, вуглець, марганець, кремній, нікель, молібден, сірку і фосфор, який відрізняКорисна модель відноситься до галузі металургії, зокрема до зварювання низьколегованих сталей підвищеного рівня МІЦНОСТІ і ХОЛОДОСТІЙКОСТІ і може бути використаний при виробництві високоміцних магістральних труб великого діаметра І зварених металоконструкцій з високоміцних матеріалів Відомий зварювальний дріт для автоматичного зварювання під флюсом низьколегованих сталей підвищеного рівня міцності і холодостійкості, що містить, мас.%: Вуглець 0,007-0,11 Марганець 1,9-2,10 Кремній 0,8-0,95 Нікель 0,23-0,25 Сірка менш 0,018 Фосфор менш 0,02 Залізо решта Дріт призначений для механізованого зварювання в захисних газах конструкцій відповідального і загального призначення. Недоліком цього дроту є формування неоднорідної грубодисперсної структури при автоматичному зварюванні матеріалів, що викликає зниження механічних властивостей звареного шва і виникнення внутрішніх напружень (ДСТУ 2246 «Дріт сталевий зварювальний»). Відомий зварювальний дріт із сталі СВ 08Г1НМА (ТУ 14-15-373-95) з типовим ХІМІЧНИМ складом, мас.%: Вуглець 0,1 Марганець 1,1 ється тим, що він додатково містить суміш ніобію і ванадію, бору І азоту при наступному СПІВВІДНОшенні компонентів, мас ть. вуглець 0,03-0,11 марганець 0,80-1,20 кремній 0,10-0,40 нікель 0,50-0,70 молібден 0,60-0,80 (нюбій+ванадій) 0,08-0,15 (бор+азот) 0,008-0,012 сірка менш ніж 0,006 фосфор менш ніж 0,008 залізо решта 0,3 Кремній Нікель 0,6 Молібден 0,7 Сірка домішки ДОМІШКИ Фосфор Залізо решта По технічній суті цей зварювальний дріт найбільш близький до заявляемого і тому прийнятий як найближчий аналог. Ознаками відомого зварювального дроту, що збігаються з суттєвими ознаками зварювального дроту, що заявляється, є наявність заліза, вуглецю, марганцю, кремнію, нікелю, молібдену, сірки і фосфору Недоліком найближчого аналога є схильність до утворення крупнодендрітної неоднорідної структури, що приводить до зниження механічний властивостей звареного шва. В основукорисної моделі, що заявляється, поставлена задача такого удосконалення ХІМІЧНОГО складу зварювального дроту для автоматичного зварювання під флюсом низьколегованих сталей, переважно підвищеного рівня МІЦНОСТІ І ХОЛОДО СТІЙКОСТІ, що дозволило б підвищити механічні властивості звареного шва шляхом впливу на його однорідність структури, оптимізацією хімічного складу і регламентацією добавок хімічних елементів Поставлена задача вирішується тим, що зварювальний дріт для автоматичного зварювання під флюсом низьколегованих сталей переважно підвищеного рівня МІЦНОСТІ і ХОЛОДОСТІЙКОСТІ, що міс CM 4230 тить вуглець, марганець, кремній, нікель, молібден, сірку, фосфор і залізо, згідно винаходу додатково містить суми ніобію І ванадію, бору й азоту при наступному співвідношенні компонентів, мас.%: Вуглець 0,03-0,11 Марганець 0,80-1,20 Кремній 0,10-0,40 Нікель 0,50-0,70 Молібден 0,60-0,80 (ніобій + ванадій) 0,08-0,15 (бор + азот) 0,008-0,012 Сірка менш 0,006 Фосфор менш 0,008 Залізо решта Новими ознаками зварювального дроту для автоматичного зварювання під флюсом низьколегованих сталей переважно підвищеного рівня МІЦ 0,70мас.% підвищує пластичність а при більш 0,70мас % підвищує твердість і прогартовність, що небажано для листової трубної заготівлі при зварюванні. Молібден при його вмісті від 0,60 до 0,80мас % протидіє росту зерен при нагріванні, сприяє зниженню схильності стали до крихкого руйнування. При його ВМІСТІ більш 0,80мас.% підвищується твердість, МІЦНІСТЬ, прогартовність, особливо в тонких перетинах Ніобій + ванадій при введенні в сталь від 0,08 до 0,15мас.% сприяють одержанню дрібнозернистої структури феріту з дисперсними карбонитридами ванадію і ніобію і невеликою КІЛЬКІСТЮ перліту, що підвищує механічні властивості стали. Бор + азот при введенні в сталь від 0,008 до 0,012мас.% сприяють одержанню дрібнозернистої структури При вмісті більш 0,012 мас.% приводять до утворення додаткових центрів кристалізації, що приведе к крихкості. Приклад. Зварювальний дріт складу, що заявляється, складу за межами що заявляється і складу найближчого аналога виплавляли в лабораторній індукційній печі з об'ємом тигля 10кг Відливали круглі проби з постійним перетином 20мм і довжиною 300мм Далі робили термообробку, застосовувану для заготівель низьковуглецевих сталей за загальноприйнятою технологією, кували на прутки діаметром 8мм, проточували їх на діаметр 6,5мм і далі протягали на дріт до діаметра 3,0 мм. Потім робили зварювання вуглецевої стали класу МІЦНОСТІ Х80 і оцінювали якість отриманого звареного шва. Хімічні склади і результати приведені в таблиці. Як видно з таблиці на пробах із сталі, заявляемого складу (умовні номери 2, 3, 4) однорідна структура На пробах із сталі за межами складу, що заявляється (умовні номери 1, 5) і на пробі із сталі складу найближчого аналога (номер 6) бачимо неоднорідність структури звареного шва Таким чином, зварювальний дріт заявляемого складу дозволяє підвищити механічні властивості звареного шва шляхом впливу на його хімічний склад і одержання однорідної структури. НОСТІ і ХОЛОДОСТІЙКОСТІ, є те, що він додатково міс тить суми ніобію і ванадію, бору й азоту, при зазначених співвідношеннях компонентів і сум елементів. Завдяки новим ознакам досягається підвищена однорідність структури здрібнювання дендритів у звареному шві - усе це сприяє підвищенню його механічних властивостей . Вуглець вводиться в сталь у КІЛЬКОСТІ 0,030,11 мас.%. Одержати вуглець менш 0,03мас.% при виплавці технологічно складно. При ВМІСТІ вуглецю більш 0,11 мас.% розширюється інтервал кристалізації, що приводить до утворення гарячих тріщин Вуглець збільшує об'ємний ефект мартенситного перетворення і тому підсилює схильність сталі до утворення холодних тріщин. Марганець міститься в КІЛЬКОСТІ 0,80 1,20мас.%. При вмісті менше, ніж 0,80мас% марганцю метал недостатньо розкислюється. Вміст марганцю більш 1,20 мас,% небажано, тому що він знижує в'язкість ферріту Кремній при низькому ВМІСТІ (менш 0,10мас.%) зменшує величину зерна, а при більш 0,4мас.% сприяє зниженню пластичності, збільшенню твердості і прогартовності, а отже сприяє утворенню мартенситних структур Нікель у незначних кількостях від 0,50 до Таблиця Склад що до заявляемого та порівняльного зварювального дроту Умовний номер складу 1 Заявляєм ий 1 2 1 3 4 5 Пойлижчому аналогу 6 Межі зміни Однородшсть струкрозміру зерна тури наявність(+) або Ьяп вшсугшсть(-) 12 13 С Мп Si Ni Mo S Р HNi+V) 2 3 А 5 Є 7 8 9 10 11 07 1,2 3 0,9 08 1 3 о,оа 03 0 03 2 0 07 011 0 12 02 0,1 0,5 5 0,5 06 08 05 0,8 6 07 в 09 0 005 0 005 7 0 004 0 004 0,007 0,006 0 006 4 0 005 0 007 0 009 0 07 0 09 9 0 0S 0,15 0,2 0,008 0,008 10 0,012 0 01 0,015 решта решта 11 решта решта решта 6-10 8-10 12 9-11 9-Ю 7-Ю + 13 k + 0,1 1 1 0,3 06 07 0.018 0,02 решта 1-6 04 •7 Комп'ютерна верстка М Клкжш •6 Fe Підписне Тираж 37 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Киів-42, 01601