Плавлено-керамический флюс для сварки меди

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им, Е.Л.Патона (53) 621,791,04(088.8)(56) 1. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. Под ред. Б,Е,Патона, М., Машиностроение 1, 1974, стр. 668.2. Авторское свидетельство СССР 9 354963, кл, В 23 К 35/362, 19713, Авторское свидетельство СССР В 933335, кл, В 23 К 35/362, 1980 (прототип,(54) (57) ПЛАВЛЕНО-КЕРАМИЧЕСКИИ ФЛЮС ДЛЯ СВАРКИ МЕДИ, содержащий 80-85 мас.% плавленого силикатного . сварочного флюса и 15-20 мас,Ъ керамического флюса-добавки, в состав которого входит фтористое соединение натрия, о т л и ч а ю щ и й с я тйм, что, с целью повышения стойкости металла швов против образования пор и удешевления флюса, керамический Флюс-добавка дополнительно содержит рутил и марганцевую руду, а в качестве фтористого соединения натрия-кремнефтористый натрий, при этом компоненты Флюса-добавки взяты в следующем соотношении, мас.Ъ: .Марганцевая руда 30-50Кремнефтористый натрий 10-30Рутил Остальное35 Изобретение относится к сварочному производству, преимущественно кФлюсам для сварки меди и низколегированных медных сплавов.Известны плавленые силикатные флюсы общего назначения, применяеьие 5для сварки меди, разработанные длясварки сталей 13 .Недостатком применения этих Флюсов при сварке меди является низкаястойкость металла швов против порообразования.Известен плавлено-керамическийфлюс Г 23 состоящий из стандартногоплавленого сварочного флюса и кера"мического флюса-добавки, содержащий,: фтористый кальций 50-80; Фтористый натрий 10-30; мрамор 10-40. Соотношение содержаний Флюса-добавкии плавленого флюса составляет 1:101 20.Этот флюс, хотя и предназначендля сварки меди, не обеспечивает достаточно высокой стойкости швовпротив порообразования.Известен также плавлено"керамический Флюс для сварки меди 3, содержащий 10-20 керамического флюса-добавки и 80-90 плавленого кремнемарганцевого флюса. При этом ке,рамический Флюс-добавка имеет следующий состав, мас,: 30Мр.амор 10-40Фтористый натрий 10-30Ферромарганец 5-10Карбид титана 2-5Металлический хром 3-5Хлористый калий 5-10Фтористый кальций ОстальноеЭтот флюс. обеспечивает достаточно высвкую стойкость металла швов против образования горячих трещин, од нано пористость металла швов также иногда наблюдается. Кроме того, такой Флюс является многокомпонентным и довольно сложен в изготовлении.Целью изобретения является повы шение стойкости металла швов против образования пор и удешевление флюса.Поставленная цель достигается тем, что в плавлено-керамическом флюсе для сварки меди, содержащем 80-85 мас. плавленого силикатного сварочного флюса и 15-20 мас. керамического Флюса-добавки, в состав которого входит Фтористое соединение натрия, керамический флюс-добавка .дополнительно содержит рутил и мар ганцевую руду, а в качестве фтористого соединения натрия - кремнефтористый натрий, при следующем соотношении компонентов флюса-добавки,мас.:Марганцевая руда 30-50 60Кремнефтористый натрий 10-30Рутил ОстальноеВ качестве связующего флюса-до-, бавки используется водный раствор силиката натрия, так как он в отли чие от силиката калия после высушивания при 350-400 С не содержит кристаллиэационной воды. Введение в состав флюса добавки марганцевой руды,представляющей собой в основномМпОимеет целью повышение окислительного потенциала расплавленного шлака, а кремнефторнстого натрия - увеличение в зоне сварки количествалетучего фторида кремния.При плавлении флюса происходитразложение маганцевой руды и кремнефтористого натрия по реакциямфф2 МпО ч Мп О+ ОМпО -ь 2 МпО +Ойоо 5 Г-ь АКОГ Ф ЬГ 4Наличие в зоне дуги активного кис"лорода и увеличение количества Фторида кремния интенсифицирует реакциисвязывания водорода в нераствориьыев жидком металле соединения ОН и НРи тем самым ограничивает его поступление в металл сварочной ванны. Рутиловый концентрат введен в составфлюса-добавки в качестве компонента,улучшающего сварочно-технологическиесвойства расплавленного шлака. В качестве основы плавлено-керамическо. -го флюса выбраны силикатные плавленные флюсы, регламентированныеГОСТ 9087-81 . Это флюсы марокАН-А; АН-АМ АН-ВАН-ВМ; ОСЦ; ОСЦМ 1 АН;АНМ; АЙМ 1 АЙАНС,АНСМ; АНП, АН; АНСАНСП, АНП, АН, АНАН ФЦУказанные флюсы значительно отличаются между собой как по химическому составу, так и по строению. Так,содержание, например, МпО, СаГ 1,Ы Оп в этих флюсах колеблется в довольно широких пределах - от нескольких процентов и менее до нескольких десятков процентов.Примеры, Даны результаты испытанийплавлено-кераьыческого флюса, представляющего собой смесь флюса-добавки со стекловидным флюсом АНС,содержащим незначительное количествоМпО (около 2,5) и большое количество СаГ .(около 24), и с пемзовид"ным АНс большим содержанием МпО(около 41) и малым - Са Р (около 6).Испытания проводятся путем оценки(визуально) стойкости швов противпористости при наплавке медной проволокой на медные пластины с подачейв зонудуги по медной трубке, уложенной в прострогаиную канавку,:.разныхколичеств водорода, Критерием оценкислужит максимальный расход водорода(л/мин), при котором поры еще не появляются,Установлено, что при содержанииво флюсовой смеси, мас.: мп 01 4,5-10,и Ваоб(Ее 1,5-6, стойкость швов против1077739 Состав флюса-добавки, мас. Расходводорода,л/мин Плавленыйфлюс Флюсдобавка,9 Марганцевая Кремнефтористый руда натрий АНАНбавко 0,45 40 30 НС АН 26 С сбавкой 036 0 40 оляоварв.сттель пока проти ке ме металл вуют тол- пори- испытаа 4 Филиал ППП Патент пористости увеличивается в среднемдля смесей с Флюсом АНСг в 2,.а с флюсом АН- в 2,4 раза посравнению со сваркой под этими флюсами беэ добавки . Дальнейшее увеличение содержания МлО и Мдв не приводит к заметному изменению стойкости швов против раэавания пор. Содержание Мо 01 и йа 6 Ф в смеси в укаэанных пределах обеспечивается 10 при примешивании 15-20 маскерамического флюса-добавки, состоящего из 30-50 марганцевой руды, 10-30 кремнефтористого натрия, остальноерутил, 15 Учитывая, что с увеличениемшины металла склонность швов кстости, возрастает, проводятсяния плавлено-керамического флюс присварке стыкового соединения из хромовой бронзы толщиной 40 мм проволокой такого же состава. Для ужесточения условий испытаний сварка выполняется под смесью на основе флюса 50АН"26 С, обеспечивающей несколькоменьшую стойкость швов против пориотости.по сравнению со смесью наоснове Флюса АН. Смесь содержит17 мас. добавки 2 (см, таблицу) . 55Сварка выполняется при следующем режиме: Од -48-50 В, 1щ 1350-1400 А 1Уй -5 м/ч,Процесс сварки протекает сравни-.тельно спокойно с характерными для 60таких режимов отдельными прорывамидуги . Шов формируется удовлетвориВНИИПИ Заказ 829/8 Для окончательных испытаний изго. товлено три опытных флюса-добавки, В качестве шихтовых материалов используется марганцевый чиатурский концентрат 1-го сорта по СТУ 100-42-6( кремнефтористый натрий 1-го сорта по ТУ-09-1461-76, рутиловый концентрат по ТУ-4-172-72, Содержание добавок во Флюсовых смесях составляет 17.Составы керамических добавок и результаты испытаний по оценке стойкости швов против пористости (по максимальному расходу водорода) в сравнении с флюсами без добавок приведены в таблице. о. Результаты рентгеноконывают надежную стойкость шв пористости также и приталла большой толщины: пое шва не обнаружено. Отсуи другие дефекты. Предлагаемый плавлено-кераьиче.ский Флюс может найти применение на предприятиях, занятых производством сварных изделий из меди и низколегированных медных сплавов, особенно таких ответственных, как изложницы Кристаллиэаторов печей ЭШП и .ВДП. При этом ожидаемый экономический эф фект от внедрения флюса может. составить около 60 тыс. руб. в год за счет снижения брака. при сварке по сравнению с флюсом АНС без добавки, принятым в качестве базового объекта,Тираж 1037 Подписное город, ул.Проектная, 4