Способ изготовления сварочных флюсов

ОЮЗ СОВЕТСКИХОЦИАЛИСТИЧЕСКИХЕСПУБЛИК 593 А 19) (11) 51)5 В 23 К 35 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТВЕДОМСТВО СССР(ГОСПАТЕНТ СССР) П ИЕ ЕНИ она им. тяК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(71) Институт электросварки им. Е.О.Пати Львовский политехнический институтЛенинского комсомола(56) Авторское свидетельство СССРМ 986686, кл. В 23 К 35/40, 1991.Авторское свидетельство СССРМ 997359, кл. В 23 К 35/40, 1979. Изобретение относится к изготовлению сварочных материалов, в частности керамических флюсов или порошковых материалов на их основе.Целью изобретения является улучшение сварочно-технологических свойств флюса и упрочнение его гранул; Это достигается тем, что после прокалки гранулы флюса покрывают сплошной оболочкой толщиной 2,0-40,0 мкм из фторсодержащего полимера,В качестве фторсодержащего полимера используется пол ивинилденфторид.Это позволяет изолировать гранулы флюса от окружающей среды и предотвращает адсорбцию влаги гигроскопичными компонентами, входящими в состав флюса, и проникновение влаги во внутренние поры гранул вследствие водонепроницаемости и низкой влагопоглощаемости (менее 0,04 за 24 ч). Наличие в составе оболочки фтора и углерода уменьшает склонность металла(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВА ОЧНЪХ ФЛЮСОВ(57) Использование - изготовление керамических флюсов для сварки. Шихту, смешанную со связкой, подвергают гранулированию с уплотнением полученных гранул прокалкой при 400 - 900 С и нанесением упрочняющего покрытия, На гранулы флюса наносят сплошную оболочку толщиной 2,0-40 мкм из фторсодержащего полимера, В качестве фторсодержащего полимера используют поливинилденфторид. 1 з.п.ф-лы, 1 табл. шва к образованию пористости, улучшаяза- Б щиту сварочной ванны от насыщения азотом и водородом. Это происходит за счет снижения парциального давления азота и водорода в дуге. Оболочка не является источником насыщения металла водородом С вследствие ничтожно малого содержания 00 водорода в составе фторсодержащих пол- (Я имеров. Оболочка, кроме того, увеличивает 0 стойкость гранул против истирания за счет ( ) довольно высокой износостойкости и эластичности, Были проведены серии испытаний способа изготовления керамического флюса; основанного на нанесении защитной оболочки из фторсодержащего полимера.В качестве опытного образца использовали керамический флюс АНК, изготовленный Опытным заводом ИЭС, им.Е.О.Патона с использованием традиционной технологии. Защитную оболочку наносили на гранулы флюса в установке длянанесения покрытий на мелкодисперсные материалы в псевдоожиженном слое. Перед нанесением оболочки флюс прокаливали при 600 С, В качестве пленкообразующего материала использовали раствор поливи нилденфторида в ацетоне, Изготавливали гранулы с толщиной оболочки 1, 2, 10, 40 и 50 мкм.Сварочно-технологические свойства флюса оценивались по формированию на плавленного металластабильности горения дуги, отделимости шлаковой корки и склонности металла к образованию пор, при введении в разделку фиксированного количества ржавчины (методика ЦНИИТМаша). 15 Сварка пластин из стали марки СтЗ пс проводилась сварочной головкой А - 1416. Режим сварки; сварочный ток 650 А, напряжение на дуге 31 В, скорость сварки 27 м/ч. 20Содержание диффузионного водорода в наплавленном металле определялось хроматографическим методом.Стойкость гранул флюса против истирания оценивалась по количеству пыли, абра зующейся при продувке воздуха внутри цилиндрического сосуда (давление воздуха в системе 0,3 МПа, время испытаний 1 мкм, количество флюса 100 г).Методом растровой электронной мик- ЗО роскопии исследовалась плотность оболочки на поверхности гранул, а методом масс-спектральных исследований определялся состав газовой фазы, образующейся. при термическом нагреве флюса, 35Перед проведением всех видов испытаний флюс выдерживался на воздухе в тече- ние 15 сут и высокотемпературной прокалке и сушке не подвергался.В процессе испытаний установлено, что 40 флюс с толщиной оболочки 2 - 40 мкм обеспечивает устойчивое горение дуги, хорошее формирование наплавленного металла и отделимость шлаковой корки, Породообразование начинается при введении в разделку 45 0,7 - 0,8 г ржавчины на 100 мм шва. Содержа.ние диффузионного водорода 8 - 10 г/см, Стойкость гранул против истирания 96 - 99,ь (при ужесточении режима: давление 0,5 МПа, время испытаний 2 мин, стойкость гра нул против истирания практически не изменилась), флюс с толщиной оболочки 50 мкм не обеспечивает удовлетворительного формирования металла шва, резко снижается стабильность горения дуги. 55При сварке флюсом с толщиной оболочки 1 мкм наблюдается ухудшение стабильности горения дуги, порообразование происходит при введении в разделку 0,4-0,5 г, ржавчины на 100 мм сварного шва, содержание диффузионного водорода в наплавленном металле 12 - 14 г/см. Стойкость гранул против истирайия составляет 84-87 О/ (что несколько выше показателя флюса АНК - 47, изготовленного обычной технологией). Результаты исследований поверхности гранул показали, что при толщине оболочки менее 2 мкм на ее поверхности наблюдается наличие "окон" диаметром более 10 мкм.В составе газовой фазы, образующейся при термическом нагреве (до 1200 С), флю са при толщине оболочки более 2 мкм коли. чество паров воды незначительно, При нагреве флюса с оболочкой 1 мкм количест во паров воды в газовой фазе резко возрастает, особенно в диапазоне температур 80-150 и 300-500 С.Выполненные исследования показывают, что разработанный способ изготовления керамических флюсов обеспечивает высокие технологические характеристики флюса и может быть рекомендован к внедрению в производство керамических флюсов,Толщину оболочки регулировали временем нахождения флюса в рабочей зоне аппарата, предназначено для нанесенйя покрытия, и отношением массы флюса к массе материала оболочки (поливинилденфторида). Флюс загружали в аппарат, затем переводили в псевдоожиженное состояни 6 и прогревали до 60-100 С, Раствор материала оболочки подводят к пневматической форсунке и распыляют, причем процесс ведут до полного израсходования раствора. Изготавливали 5 партий флюса с толщиной 1,0; 20; 100; 400 и 500 мкм,Результаты испытаний приведены в таблице.Изобретение может быть широко использовано при изготовлении керамических флюсов и сварочных материалов, производимых на их основе, а также при разработке новых марок флюсов, особенно для сварки ответственных конструкций.Изобретение позволяет в значительной степени улучшить сварочно-технологические свойства флюсов, снизить содержание водорода в металле швов, тем самым повысить надежность и долговечность сварных конструкций и рекомендовать флюсы, изготовленные предлагаемым способом, для сварки ответственных конструкций,Ф ар мул а из о 6 рете н и я 1. Способ изготовления сварочных флюсов, преимущественно керамических, при котором после получения флюса производят его гранулирование и нанесение на поверхность гранул фторсодержащего соединения с использованием температур1808593 Составитель Т,АрестРедактор Техред М,Моргентал Корректор М,Максимишин Заказ 1244 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 ной обработки в пределах 400-900 С, о т лича ющийся тем, что, с цельюулучшения сварочно-технологических свойств флюса и упрочнения его гранул, в качестве фторсодержащего соединения используют фторсодержащий полимер, который наносят на гранулы в виде сплошной оболочки толщиной 2,0 - 40,0 мкм,2, Способ по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я 5 тем, что в качестве фторсодержащего полимера используют поливинилденфторид.