Керамический флюс для механизированной сварки

1768882 Союз Советских Социалистических Республик(088.8) 7,10.80, Бюллетень М 37 икова ткрыти 5) Да убликования описа я 07,10.8 М. Кирьяков, В, И. Кабацкий, В. В. ПодгаецкийН, Б. Фишбейн и Л, Я. ДанилевскийОрдена Ленина и ордена Трудового Красногонамени институт электросварки им. Е, О. Пато аКЕРАМИЧЕСКИИ ФЛЮС ДЛЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРК ча- ме- ого 510 3 - 8 7 - 9 2 - 3 1 - 20,51,5 не обеспечиваов против общии ая руда ый порошок по делам изобретений (43) Оп,Изобретение относится к сварке, в стности к керамическому флюсу для ханизированной сварки, применяем преимущественно для сварки сталей,Известны различные составы керамических флюсов, например, флюс 11, содержащий следующие компоненты, вес. со:Магнезит 25 - 32 Плавиковый шпат 26-30 Глинозем 15 - 25 МраморПолевой шпатФеррохромФерромарганецАлюминиевый порошокФерротитанОднако известный флюсет требуемой стойкости швразования отрывов.Известен также флюс 121, содержа следующие компоненты, вес. %:Рутил 3 - 9 Полевой шпат 3 - 8 Магнезит 22 - 40 Плавиковый шпат 20 - 30 Глинозем 14 - 20 Мрамор 3 - 8 Гематит 10 - -12 Марганцев 2 - 5 Алюминиев 2 - 5 Ферротитан 0,2 - 2,5Ферросилиций 0,2 - 2Ферромарганец 0,2 - 2Недостатком известного керамического5 флюса является то, что он не обеспечиваетдостаточной стойкости металла шва против образования трещин.Для повышения стойкости сварныхшвов против образования трещин флюс10 дополнительно содержит бихромат калияи алюмоцериевую лигатуру, а алюминийсодержит в виде ферросплава при следующем соотношении компонентов, вес.Плавиковый шпат 32 - 40 15 Мрамор 10 - 20Магнезит 15 - 24Глинозем 12 - 18Гематит 1 - 5Марганцевая руда 26 20 Ферротитан 1 - 4Ферроалюминий 3 - 6Бихромат калия 0,05 - 0,8Алюмоцериевая лигатура 0,02 - 0,6Повышение стойкости швов против об 25 разования холодных трещин достигаетсяза счет рафинирования и комплексногомодифицирования металла шва.Рафинирование металла шва обеспечпвается за счет введения в состав предлаЗ 0 гаемого флюса алюмоцериевой лигатуры,768582 бихромата калия (хромпика) и выбора оптимального соотношения основных шлакообразующих компонентов. Комплексное модифицирование металла шва досгигается за счет титана, алюминия; церия и дру. гих редкоземельных элементов, вводимых во флюс с помощью ферротитана, ферроалюминия и алюмоцериевой лигатуры.Как показали исследования, введение в состав керамического флюса алюмоцерие. вой лигатуры (содержащей, /, 38 - 42, А 1;25 - 32 Се, 25 - -32 РЗМ и 4 - 10 Ге) существенно снижает в зоне сплавления общее количество неметаллических включений сульфидного происхождения и благоприятно влияет на характер их образования. Экспериментально установлено, что введение во флюс определенного количества указанной лигатуры позволяет на 30 - 40% повысить стойкость аустенитных швов против образбванйя холодных трещин-от рывов.Выбор оптимального содержания во флюсе плавикового шпата, магнезита и мрамора, а также введенис в небольших количествах бихромата калия существенно 25 снижают общее количество сульфидных и других неметаллических включений в металл шва, При этом установлено, что наилучшее рафинирующее действие шлаковой основы достигается при следующих преде лах соотношений весовых процентов сосМдО+СаСОзтавных частей флюса:, =- 0,81,2.СаРгРафинирование и модифицирование металла шва повышают вязкость зоны 35 сплавления, что также в определенной степени увеличивают стойкость швов против образования отрывов.Флюс данного состава имеет и более высокие сварочно-технологические свойст ва, которые получаются за счет выбора оптимального содержания и соотношений . шлакообразующих компонентов, обеспечивающих получение высокоосновного шлака с требуемыми физико-химическими свойст вами, Введение во флюс бихромата калия Содержание компонентов, вес. /, Компонсп 1 ы 35,4316,5121863 Плавиковый шпат МагнезитМраморГлиноземМарганцевая руда ГематитФерроалюминий (50%А 1)Ферротитан (ТиО) Бихромат калияЛигатура алюмоцериевая, % (38 - 42 А 1,25 - 32 РЗМ, 25 - 32 Се, 4 - 10 Ре) 35 23 18,6 15 2 1 36 21 15 14 5 2 630,05 5 1,7 0,2310,8 0,6 0,02 О,1 Механические характеристики металла шва й 2 М Сварочныематериалгя акгс/см приоз /О ф % Предлагаемый фгпос (состав 1) То же (состав 2) То же (состав 3) Флюс-прототип 9,0 8,0 7,5 5,0 61,5 61,0 64,5 52,3 19,8 18,9 19,1 15,2 21,6 20,6 21,2 1 7,4 62,5 63,5 61,5 66,5 58,5 57,0 59,547,6 31,6 32,4 30,8 36,4 60 2. Сварка выполнялась проволокойЭПсостава, /б. 0,09 С, 0,57 %,31,87 Мн, 10,23 Сч, 0,011 Я, 0,015 Р.3. Образцы для механических испытаний вырезались из средних слоев много 65 слойного шва. Примечание. 1. Сварка выполнялась переменным током на автомате АДС- 4 в режиме: первый валик - 1=550 А, У = 28 В; Чсз = 15 м/ч; второи и последующие валики - 1 =- 600 - 650 А, У = 32 - 36 В 7 св = 15 - 18 м/ч,4и повышение содержания карбопата каль. ция способствуют стабилизации горения дуги и позволяют получать хорошие технологические свойства флюса при сварке как постоянным, так и переменным током. При сварке термически обработанной стали типа ЗОХГ 2 СНА аустенитной проволокой ЭПмогут быть применены, например, флюсы, приведенные в табл. 1.Таблица 1 Примечание, Во флюсах 1, 2 и 3 содержание дополнительно введенных компонентов и соотМдО+СаСОзношения взяты с соответственно наСаР,среднем и граничных пределах. В табл. 2 приведены механические ха. рактеристики и данные по стойкос 1 и против образования холодных трещин - отрывов многослойных швов, выполненных с применением указанных выше составов предлагаемого флюса аустенитной прово локой ЭПИ 5 мм на стали типа ЗОХГСНА. В таблице для сравнения, также приведены результаты по сварке про волокой ЭПпод керамическим флюсом в прототип.768582 Плавиковый шпатМраморМагнезитГлиноземГематитМарганцевая рудаФерротитанФерроалюминийБихромат калияАлюмоцерИевая лигатура 3- - 40 10 - 20 15 - 24 12 - 181 - 5 2 - 6 1 - 4 3 - 6 0,05 - 0,8 0,02 - 0,6 25 30 Составитель Н. Козловская Техред И. Пенчко Корректор Т. Трушкина Редактор Г. Петрова Изд,521 Тираж 1160 В 1-1 ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 7476 Подписное Загорская типография Упрполнграфиздата Мособлисполкома 5Стойкость швов против образования трещин - отрывов (кр. мм) оценивалась по методике, в основу которой положен статический изгиб стыковых образцов после сварки (расстояние между опорами при изгибе стыковых образцов составляло 1 = 180 мм),Как видно из таблицы, данньш флюс обеспечивает более высокую стойкость швов протйв образования отрывов. По этому показателю швы, выполненные под предлагаемым керамическим флюсом, на 50 - 80% выше швов, выполненных под флюсом-прототипом.Керамический флюс данного состава при сварке аустенитной хромомарганцевой проволокой как постоянным, так и переменным током в широком диапазоне режимов обладает хорошими сварочно-технологическими свойствами. Он прошел всесторонние лабораторные испытания при автоматической сварки проволокой ЭГ 1-244 жестких стыковых образцов из термически обработанной стали типа ЗОХГСНА толщиной ЗО - 80 мм с типовыми разделками. Испытания пока" зали, что известный флюс обеспечивает: устойчивый процесс горения дуги, газовы деление - незначительное, хорошее формирование валиков, легкую отделимость шлаковой корки с поверхности всех валиков при сварке в глубокую разделку и требуемую стойкость швов против образования пор, горячих и холодных грещин. Металлографические исследования также подтвердили высокое качество швов, выполненных под предлагаемым флюсом.Использование керамического флюса данного состава в производстве отвсгствен 6ных металлоконструкций из термически обработанных сталей типа ЗОХГСНЛ позволит существенно повысить качество сварки, улучшить условия труда автосварщнков.5 Формула изобретения Керамический флюс для механизированной сварки преимущественно стали, со 10 держащий плавиковый шпат, мрамор,магнезит, глинозем, гематит, марганцевую руду, ферротитан, алюминий, -о тл и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения стойкости сварных швов против образова 15 ния трещин, он дополнительно содержитбихромат калия и алюмоцериевую лига.туру, а алюминий содержит в виде ферросплава при следующем соотношении компонентов, вес. %:20 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе:1. Авторское свидетельство СССР 35216151, кл. В 21 К Зо/362, 1965.2, Авторское свидетельство СССР323233, кл, В 23 К 35/362, 1970 (прототип).