Порошковий дріт для підводного зварювання сталі 17г1с

Порошковий дріт для підводного зварювання сталі 17Г1C, який складається з металевої оболонки і порошкоподібної шихти, що містить фториди лужних і лужноземельних металів і розкиснювач, який відрізняється тим, що оболонка виконана з технічно чистого нікелю, а осердя додатково містить фторид кальцію, фторцирконат калію, польовий шпат і алюміній при наступному співвідношенні компонентів (мас. %): фторцирконат калію 8...10 польовий шпат 4...10 алюміній 4...6 фтористий кальцій решта, при цьому коефіцієнт заповнення порошкового дроту складає 22...25%. (19) (21) 2004020977 (22) 11.02.2004 (24) 15.03.2006 (46) 15.03.2006, Бюл. № 3, 2006 р. (72) Максимов Сергій Юрійович, Радзієвська Алла Адольївна, Пірогов Асегнєй Гєоргієвіч, KZ (73) ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОЗВАРЮВАННЯ ІМ.Є.О.ПАТОНА НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ (56) UA 19627 A, 25.12.1997 RU 1605451 C, 27.01.1995 US 4149063, 10.04.1979 Савич И.М. и др. Об оценке свариваемости низколегированных сталей с учетом быстрого охлаждения в условиях подводной сварки. - Автоматическая сварка, 1988, № 12. - С. 48-50. 3 75174 4 термічного впливу утворюються холодні тріщини. Введення значної кількості фторидів забезпеОчевидно, введення фторидів у зазначеній кількочує зниження вмісту водню в металі шва, десульсті не призводить до істотного зниження вмісту фацію розплавленого металу, високий ступінь задифузійного водню в металі шва. Збільшення ж своєння легкоокиснюючихся елементів і разом з їхньої кількості при даній композиції шихти привопольовим шпатом сприяє утворенню товстої шладить до погіршення здатності шлаку укривати шов кової кірки, яка надійно захищає шов від навколиі дестабілізації процесу зварювання. шнього середовища, та одержанню гарного (форІншим дійовим заходом є застосування зварюмування. Польовий шпат крім поліпшення здатновальних матеріалів, що забезпечують одержання здатності шлаку укривати шов сприяє стабілізації аустенітного металу шва. Завдяки високій розчинпроцесу горіння дуги. Алюміній і цирконій є легуюності водню в аустеніті, його дифузія зі шва пракчими елементами та активними розкиснювачами, тично відсутня. що утворюють стійкі високотемпературні окисли. Як прототип обрано ПД (Патент RU 1605451 Калій і цирконій сприяють подрібненню структури від 27.01.95, Бюл.№3), що складається з металеметалу шва. вої оболонки та порошковидної шихти, яка містить Межі вмісту компонентів обрані виходячи фториди лужних: та лужноземельних металів і з наступного. Фтористий кальцій є основним комрозкиснювач, такого складу (мас. %): понентом, що забезпечує захист розплавленого Електролітичний нікель 30...54 металу від насичення воднем шляхом зв'язування Металевий марганець 1,5...15 його в хімічно нерозчинні сполуки та утворення Фероніобій 2...7 товстої шлакової кірки. Рутил 5...25 Межі вмісту фторцирконату калію обрані вихоПлавиковий шпат 5...25 дячи з ефективності впливу калію і цирконію на Магнезит 5...20 модифікування структури металу шва. Збільшення Гексафторсилікат натрію 0,6...3 його вмісту понад 10% приводить до появи по граКалій-натрієва силікатна брила 0,5...4 ницям зерен інтерметалідів цирконію, що знижуФерованадій 0,6... 5 ють пластичні властивості металу шва. Оксид хрому 0,6...5 Підвищення вмісту польового шпату привоМеталевий хром 1...16. дить до появи неметалевих включень, а зниження Зазначений порошковий дріт може успішно за- до погіршення здатності шлакової кірки укривати стосовуватися для зварювання на повітрі хромонішов і зварювально-технологічних властивостей келевих високолегованих сталей. Однак при зваПД. рюванні під водою хром, що міститься в дроті, Нижня межа вмісту алюмінію обрана виходячи активно окиснюється киснем парогазового пузиря з необхідності розкиснення металу шва. Введения У результаті поверхня шва окиснена, його формуалюмінію понад 6% приводить до погіршення відвання погане, що робить ПД непридатним для дільності шлакової кірки. зварювання під водою. Були проведені випробування запропонованоЗадачею винаходу є підвищення якості зварго ПД. Вони включали зварювання і металографічних з'єднань низьколегованих сталей підвищеної ні дослідження технологічних проб типу Теккен. Як міцності, виконаних мокрим підводним зварюваносновний метал використовували сталь 17Г1С. ням, та Їх стійкості проти утворення холодних тріЗварювання виконувалося в лабораторному бащин у ЗТВ. сейні на глибині 1 м напівавтоматом А-1660. Поставлена задача вирішується тим, що ПД Було виготовлено три партії ПД: зі вмістом складається з металевої оболонки та порошковикомпонентів по нижній межі (маркування "н"), по дної шихти, яка містить фториди лужних і лужноверхній - ("в") і за середнім значенням - ("с") (див. земельних металів та розкиснювач, і відрізняється табл.,1). тим, що оболонка виконана з технічно чистого ніРезультати випробувань приведені в табл.2. келю, а осердя додатково містить фтористий каЇхній аналіз дозволяє зробити наступні висновки. льцій, фторцирконат калію, польовий шпат і алюПД запропонованого складу забезпечує надійне міній, при наступному співвідношенні компонентів укриття шва товстою шлаковою кіркою і гарне (мас. %): формування (визначені візуально) та відсутфторцирконат калію 8...10 ність тріщин як у металі шва, так і в зоні термічнопольовий шпат 4...10 го впливу. фтористий кальцій 4...6 Таким чином, запропонований ГІД дозволяє алюміній інше. одержати якісне зварне з'єднання при зварюванні Застосування в якості оболонки ГІД стрічки з під водою низьколегованої сталі підвищеної міцтехнічно чистого нікелю дозволяє одержати метал ності без холодних тріщин у зоні термічного вплишва з запасом аустенітності, достатнім для запобіву і може бути рекомендований для застосування гання утворенню поблизу лінії сплавлення гартівпри ремонті підводних трубопроводів. них структур, схильних до виникнення холодних тріщин. 5 75174 6 Таблиця 1 Склад шихти порошкових дротів, мас. % Маркування «н» «с» «в» Фтористий кальцій 84 79 74 Фторцирконат калію 8 9 10 Польовий шпат 4 7 10 Алюміній 4 5 6 Таблиця 2 Результати випробувань порошкових дротів Маркування Основний метал «н» «с» «в» 17Г1С -«-« Комп’ютерна верстка M. Клюкін Випробування проби Теккен Наявність тріщин Відносна довжина, % Є 12 Немає 0 Є 4 Підписне Тираж 26 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. Київ – 42, 01601