Сталь для зварювального дроту

Изобретение относится к составам низкоуглеродистых сталей, содержащих марганец, кремний, хром, никель, молибден и вольфрам и предназначенных к производству сварочной проволоки для дуговой автоматической сварки под слоем флюса. Известна сталь для сварочной проволоки [1]. используемой при дуговой автоматической сварке под флюсом, следующего состава, в %% по массе: Сварной шов, формируемый при сварке проволокой из данного состава стали, не обеспечивает высокой надежности сварной конструкции от разрушения, так как не исключает образования в нем холодных трещин при охлаждении после сварочного нагрева. Наиболее близким аналогом по технической сущности и составу к заявляемой является сталь [2], содержащая следующие компоненты, в процентах по массе: При использовании сварочной проволоки из данного состава стали имеет место образование крупных карбидов по границам зерен в процессе охлаждения металла сварного шва, после сварочного нагрева, что понижает его стойкость к образованию холодных трещин и обусловливает снижение эксплуатационной надежности сварной конструкции. В связи с этим технической задачей настоящего изобретения является разработка состава стали для сварочной проволоки, использование которой предотвращает образование крупных карбидов по границам зерен в процессе охлаждения металла сварного шва после сварочного нагрева, обеспечивает выделение мелкодисперсных частиц карбонитридов с оксидами в области субкритических температур во время этого охлаждения, что повышает стойкость шва к образованию холодных трещин и тем самым увеличивает эксплуатационную надежность сварной конструкции. Согласно изобретению, поставленная задача решается тем, что в известную сталь, в составе которой имеются железо, углерод, марганец, кремний, хром, никель, медь, алюминий и молибден, дополнительно введен вольфрам при следующем соотношении ингредиентов, в мас.%: 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 обусловлено тем, что их наличие соответственно ниже 0,01% и 0,30% не обеспечивает требуемого уровня ударной вязкости при отрицательных температурах, а если их добавка превышает 0,40% и 1,50% соответственно, то заметно повышается склонность металла шва к образованию трещин. Хром и медь в количестве ниже указанных пределов практически не оказывают какого-либо влияния на свойства металла шва; в приведенных пределах оказывают существенное воздействие на поддержание высоких значений ударной вязкости; легирование стали этими элементами сверх их верхних пределов влечет за собой нежелательное повышение твердости металла шва. Кроме того, с нижнего предела хрома, марганца и алюминия становится заметным их влияние совместно с кремнием на обеспечение плотной макроструктуры сварного шва (без пор), а медь в указанных пределах благоприятно влияет на стойкость металла шва против атмосферной коррозии. Алюминий с нижнего предела его содержания в стали начинает сказываться на образовании мелкодисперсной структуры сварного шва, его содержание более 0,05% в данной стали ограничено началом снижения пластичности металла. Добавка в сталь вольфрама при приведенном содержании в ней других легирующих элементов без снижения показателей пластичности, вязкости и твердости металла шва препятствует образованию в нем крупных карбидов по границам зерен и, обеспечивая выделение мелкодисперсных частиц карбонитридов с оксидами внутри зерен во время его охлаждения, предотвращает появление холодных трещин в шве при повышенном содержании водорода. Ввод вольфрама более 0,10% нецелесообразен ни по технологическим, ни по экономическим соображениям. Выплавка данной стали не отличается от общеизвестных технологий производства легированных марок стали. Была выплавлена сталь по аналогу [1] и прототипу [2], а также предложенного состава по среднему значению содержания каждого базового химического элемента в пяти вариантах по содержанию вольфрама. Результаты испытаний металла сварного шва после проведения автоматической сварки под флюсом, выполненной проволокой из этих составов сталей, приведены в таблице. Таким образом заявляемый состав для сварочной проволоки решает поставленную изобретением техническую задачу, благодаря чему обеспечивается повышение эксплуатационной надежности сварных конструкций.