Поиск патентов
ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ

сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали

Классы МПК:C22C38/58 с более 1,5 % марганца по массе
C22C38/38 с более 1,5 % марганца по массе
C22C38/06 содержащие алюминий
B23K35/30 с основным компонентом, плавящимся при температуре ниже 1550°C 
Автор(ы):, , , ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Магнитогорский металлургический комбинат" (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2011-07-12
публикация патента:

Изобретение относится к области металлургии, а именно к стали, используемой при производстве сварочной проволоки. Сталь содержит компоненты при следующем соотношении, в мас.%: углерод 0,05-0,08, марганец 1,60-2,30, кремний 0,60-0,95, фосфор не более 0,015, сера не более 0,010, хром до менее 0,10, никель до менее 0,10, медь не более 0,15, кальций 0,0001-0,005, бор 0,0005-0,004, алюминий 0,010-0,030, азот не более 0,010, железо остальное. Отношение содержания бора к сумме содержаний углерода и азота составляет 0,02-0,09. Обеспечивается требуемый предел прочности, пластичность и вязкость сварного шва, а также пониженная прочность и высокая пластичность катанки, что обеспечивает ее переработку без предварительного и промежуточного отжига. 1 пр.

Изобретение относится к металлургии стали и может быть использовано при производстве проволоки, предназначенной для изготовления специальной сварочной проволоки, содержащей кремний, марганец и бор и характеризующейся повышенной деформируемостью при изготовлении проволоки волочением.

Известна сталь Св-08ГСМТ, описанная в ГОСТ 2246 - 70 «Проволока стальная сварочная». Она содержит углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь, молибден, титан и характеризуется содержанием указанных компонентов в соотношении, мас.%:

Углерод0,06сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 0,11
Марганец1,00сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 1,30
Кремний0,40сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 0,70
Фосфорне более 0,030
Сера не более 0,025
Хромне более 0,30
Никель не более 0,30
Медьне более 0,25
Молибден 0,20сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 0,40
Титан0,05сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 0,12
Алюминийне регламентирован
Железо остальное.

Известная сталь марки Св-08ГСМТ не обеспечивает предела прочности (сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 в) менее 550 Н/мм2, что необходимо для производства проволоки без отжига.

Наиболее близким аналогом к заявляемому объекту является сталь Св-08Г2С, описанная в ГОСТ 2246 - 70 «Проволока стальная сварочная». Она содержит углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь, и характеризуется содержанием указанных компонентов в соотношении, мас.%:

Углерод0,05сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 0,11
Марганец1,80сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 2,10
Кремний0,70сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 0,95
Фосфорне более 0,030
Сера не более 0,025
Хромне более 0,20
Никель не более 0,25
Медьне более 0,25
Железо остальное.

Известная сталь не обеспечивает получение необходимой прочности, пластичности и вязкости сварного шва, из-за повышенного уровня прочности (сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 в=560-690 Н/мм2) и низкой пластичности (сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 <60%) катанки, при производстве проволоки требуется предварительный отжиг. Данная операция приводит к повышению затрат на производство проволоки, повышенному уровню загрязненности поверхности проволоки, что ухудшает сцепление с покрытием (в случае его нанесения) и ухудшает сварочно-технологические свойства по показателю разбрызгивание.

Ожидаемый технический результат - обеспечение прочности в интервале 480-550 Н/мм 2, позволяющей исключить проведение отжига перед перетяжкой проволоки, повысить пластические свойства, уменьшить загрязненность поверхности проволоки неметаллическими включениями, снизить затраты, повысить рентабельность и улучшить сварочно-технологические свойства проволоки.

Для решения этой задачи, сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, содержащая углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь, и железо, согласно изобретению дополнительно содержит азот, алюминий, кальций, бор при следующем содержании компонентов в соотношении (в мас.%):

Углерод0,05сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 0,08
Марганец1,60сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 2,30
Кремний0,60сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 0,95
Фосфорне более 0,015
Сера не более 0,010
Хромдо менее 0,10
Никель до менее 0,10
Медьне более 0,15
Кальций 0,0001сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 0,005
Бор0,0005сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 0,004
Алюминий0,010сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, патент № 2477334 0,030
Азотне более 0,010
Железо остальное,

При этом отношение В/С+N=0,02-0,09,

где - В, С и N - содержание бора, углерода и азота в стали, %.

Все вышеуказанные пределы содержания компонентов в предлагаемой стали получены в результате обработки опытных данных.

Сущность заявляемого технического решения заключается в оптимизации содержания отдельных компонентов в сварочной проволоке из низкоуглеродистой легированной стали. В результате этого обеспечивается требуемый предел прочности, пластичность и вязкость сварного шва, а также пониженная прочность и высокая пластичность катанки, что обеспечивает ее переработку без предварительного и промежуточного отжига.

Содержание в металле алюминия позволяет получать металл с оптимальным содержанием кислорода, что, в свою очередь, обеспечивает получение требуемого состава алюминатов кальция, имеющих низкую температуру плавления и высокую способность их ассимиляции высокоосновным раскисленным шлаком, снижается загрязненность стали неметаллическими включениями, особенно оксидами, повышается пластичность.

Получение отношения В/С+N=0,02-0,09 обеспечивает величину временного сопротивления катанки 480-550 Н/мм2 из низкоуглеродистой легированной стали для изготовления сварочной проволоки, на которую наибольшее влияние оказывают углерод и кремний.

Углерод и кремний, растворяясь в феррите, упрочняют твердый раствор. В свою очередь, часть содержащегося бора образует нитриды и карбиды малых размеров, служащие центрами кристаллизации и приводящие к некоторому измельчению зерна феррита, повышая пластичность и снижая газонасышенность стали. Бор, содержащийся в твердом растворе, способствует снижению прочности в твердом растворе в горячекатаном состоянии.

Опытную проверку заявляемого технического решения осуществили при производстве стали Св-08Г2С в электросталеплавильном цехе ОАО «Магнитогорского металлургического комбината» с последующей ее прокаткой на стане 170. Результаты опытов оценивали по результатам механических испытаний.

Наилучшие результаты (выход годного проката в пределах 98,5-99,8) получены при использовании предлагаемой стали. Отклонения от требуемого химического состава и получение не оптимальной микроструктуры приводили к получению брака по механическим свойствам.

Так, при содержании в стали (мас.%) Аl<0,010 (но при рекомендуемом содержании остальных элементов), С<0,05, Mn<1,60, Si<0,60, бора<0,0005 и Ca<0,0001 (при том же условии) не удалось получить предел прочности у 2,5-5,1% круглого проката. При содержании в стали (мас.%) С>0,08 (но при рекомендуемом содержании остальных элементов), Al>0,030, Mn>2,30, Si>0,95 и Ca>0,005, а также повышенном содержании S, Р, Cr, Ni, Cu и N (соответственно, больше 0,010, 0,015, 0,10, 0,10, 0,15 и 0,010) недостаточные пластические свойства не позволили получить катанку с заданными свойствами из-за загрязненности проката неметаллическими включениями, а также обеспечить требования к качеству поверхности и химическому составу проволоки с покрытием.

При получении же проката из стали, химический состав которой имел хотя бы один компонент с отличной (от заявляемой) величиной, отсортировка готового проката по недопустимым отклонениям от заданной нормы предела прочности составляла не менее 1,5-2,9%, причем в ряде случаев пластичность была неудовлетворительной.

Сравнительные испытания стали Св-08ГСМТ, выбранной в качестве ближайшего аналога, привели к отсортировке по вышеназванной причине от 2,7-3,9% готового проката. Таким образом, опытная проверка подтвердила приемлемость найденного технического решения для выполнения поставленной цели и его преимущество перед известным объектом.

Внедрение предлагаемого изобретения при производстве низкоуглеродистой легированной стали для изготовления сварочной проволоки позволит повысить прибыль от реализации проката с улучшенными потребительскими свойствами не менее чем на 4,5%.

Пример конкретного выполнения.

Катанка из низкоуглеродистой стали диаметром 5,5 мм содержит (мас.%): С=0,07; Si=0,73; Mn=1,75; S=0,005; Р=0,011; Cr=0,03; Ni=0,050; Cu=0,06; Al=0,012; N=0,008, Са=0,0022, бор 0,0024, остальное - железо.

При этом Бор/С+N=0,03.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сварочная проволока из низкоуглеродистой легированной стали, содержащая углерод, кремний, марганец, серу, фосфор, хром, никель, медь и железо, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит азот, алюминий, кальций, бор при следующем содержании компонентов, мас.%:

углерод0,05-0,08
марганец 1,60-2,30
кремний 0,60-0,95
фосфорне более 0,015
сера не более 0,010
хромдо менее 0,10
никель до менее 0,10
медьне более 0,15
кальций 0,0001-0,005
бор0,0005-0,004
алюминий 0,010-0,030
азот не более 0,010
железоостальное


при этом отношение В/C+N=0,02-0,09,

где - В, С и N - содержание бора, углерода и азота в стали, %.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2477334

patent-2477334.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс C22C38/58 с более 1,5 % марганца по массе

Патенты РФ в классе C22C38/58:
термостойкая аустенитная сталь, обладающая стойкостью к растрескиванию при снятии напряжений -  патент 2528606 (20.09.2014)
трубная сталь -  патент 2525874 (20.08.2014)
холоднодеформируемая сталь повышенной прочности и состоящее из нее плоское изделие -  патент 2524027 (27.07.2014)
листовая конструкционная нержавеющая сталь, обладающая превосходной коррозионной устойчивостью в сварном шве, и способ ее производства -  патент 2522065 (10.07.2014)
коррозионностойкая высокопрочная сталь -  патент 2519337 (10.06.2014)
способ получения металлоизделия с заданным структурным состоянием -  патент 2516213 (20.05.2014)
малоактивируемая жаропрочная радиационностойкая сталь -  патент 2515716 (20.05.2014)
сталь -  патент 2514901 (10.05.2014)
высокопрочная среднеуглеродистая комплекснолегированная сталь -  патент 2510424 (27.03.2014)
высокопрочная гальванизированная листовая сталь и способ ее изготовления -  патент 2510423 (27.03.2014)

Класс C22C38/38 с более 1,5 % марганца по массе

Патенты РФ в классе C22C38/38:
способ производства штрипсов из низколегированной стали -  патент 2519720 (20.06.2014)
способ производства горячекатаного широкополосного рулонного проката -  патент 2516212 (20.05.2014)
шестерня и способ ее изготовления -  патент 2507298 (20.02.2014)
способ производства толстолистового проката из низколегированной стали -  патент 2495142 (10.10.2013)
способ производства листового проката из низколегированной трубной стали класса прочности к65 -  патент 2492250 (10.09.2013)
способ производства листовой стали -  патент 2491357 (27.08.2013)
штампуемая сталь с низкой удельной массой и превосходной механической обрабатываемостью -  патент 2484174 (10.06.2013)
стальной сплав для низколегированной стали для производства высокопрочных бесшовных стальных труб -  патент 2482211 (20.05.2013)
способ производства листов из низколегированной трубной стали класса прочности к60 -  патент 2479639 (20.04.2013)
способ производства листов из низколегированной трубной стали класса прочности к60 -  патент 2479638 (20.04.2013)

Класс C22C38/06 содержащие алюминий

Патенты РФ в классе C22C38/06:
высокопрочный холоднокатаный лист с превосходной формуемостью и способ его изготовления -  патент 2527514 (10.09.2014)
холоднокатаный стальной лист, обладающий превосходной сгибаемостью, и способ его производства -  патент 2526345 (20.08.2014)
проволока из высокоуглеродистой стали с превосходными свойствами способности к волочению и усталостными характеристиками после волочения -  патент 2507292 (20.02.2014)
способ производства холоднокатаной стали для глубокой вытяжки -  патент 2499060 (20.11.2013)
высокопрочный, высоковязкий тонкий стальной пруток и способ его изготовления -  патент 2494165 (27.09.2013)
стальной материал с высокой стойкостью к инициированию вязких трещин от зоны, подвергнутой действию сварочного тепла, и базовый материал, а также способ их производства -  патент 2493287 (20.09.2013)
высокопластичная низкоуглеродистая сталь -  патент 2490354 (20.08.2013)
неориентированная магнитная листовая сталь и способ ее изготовления -  патент 2485186 (20.06.2013)
высокоуглеродистая сталь для производства подката для получения холоднодеформированного арматурного периодического профиля для железобетонных изделий -  патент 2479665 (20.04.2013)
электротехническая листовая сталь с неориентированным зерном и способ ее изготовления -  патент 2471013 (27.12.2012)

Класс B23K35/30 с основным компонентом, плавящимся при температуре ниже 1550°C 

Патенты РФ в классе B23K35/30:
быстрозакаленный припой из сплава на основе титана-циркония -  патент 2517096 (27.05.2014)
сварочная проволока -  патент 2511382 (10.04.2014)
пригодный для сварки, жаропрочный, стойкий к окислению сплав -  патент 2507290 (20.02.2014)
гамма/гамма' -суперсплав на основе никеля с многочисленными реакционно-активными элементами и применение указанного суперсплава в сложных системах материалов -  патент 2500827 (10.12.2013)
ролик для поддерживания и транспортирования горячего материала, имеющий наплавленный посредством сварки материал, присадочный сварочный материал, а также сварочная проволока для проведения наплавки сваркой -  патент 2499654 (27.11.2013)
аустенитный сварочный материал и способ профилактического технического обслуживания для предотвращения коррозионного растрескивания под напряжением и способ профилактического технического обслуживания для предотвращения межкристаллитной коррозии с его использованием -  патент 2488471 (27.07.2013)
сварочная проволока из нержавеющей стали с флюсовым сердечником для сварки оцинкованного стального листа и способ дуговой сварки оцинкованного стального листа с применением указанной сварочной проволоки -  патент 2482947 (27.05.2013)
способ нанесения покрытия на поверхность деталей с помощью электроконтактной сварки с использованием порошкового присадочного материала, содержащего железный порошок, и присадочный материал для его осуществления -  патент 2473413 (27.01.2013)
твердый припой -  патент 2469829 (20.12.2012)
сварочная проволока для сварки жаропрочных хромистых мартенситных сталей -  патент 2466001 (10.11.2012)

Наверх