Флюс для сварки алюминия и его сплавов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик щ 961908(22) Заявлено 270481 (21) 3281076/25-27с присоединением заявки Мо(51) М. Кл.з В 23 К 35/362 осударственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(54) ФЛЮС ДЛЯ СВАРКИ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ Изобретение относится к сварке, в частности к составу флюсов для сварки алюминия и его сплавов.Известен флюс, содержащий следующие компоненты, вес.Ъ:Фтористыйкалий 35-55Циркониевыйконцентрат 1-3Фтористый .алюминий ОстальноеВо флюсе был использован циркониевый концентрат КЦП (ОСТ 38-82-74) следующего состава, вес.%:Двуокись циркония 63Окись железа 0,09Двуокись титана 0,3Окись алюминия 1,8Окись кальция 0,1Окись магния 0,1Пятиокись фосфора 0,15Двуокись кремния ОстальноеФлюс состоит иэ фтористых соединений калия и алюминия. Сварные соединения, выполненные по данному флюсу, имеют удовлетворительную прочность и корроэионную стойкость металла шва 11(.Недостатком флюса является плохое удаление комплексных шлаковых соединений с поверхности шва, котороеусугубляется наличием силиката(50), содержащегося в циркониевомконцентрате. Кроме того, известныйфлюс характеризуется недостаточнойжидкотекучестью,связанной с отсутствием в составе флюса хлоридов щелочных металлов и недостаточнймипластическими свойствами наплавленного металла, что приводит к хрупкому разрушению сварных конструкций.Известен более жидкотекучий илегкоотмываемый флюс 2, применяемый, например для пайки алюминияи его сплавов, содержащий следующийсостав, вес.Ъ:Хлористый калий 49-51Хлористый литий 22-25Хлористый натрий. 15-17Фтористый калий 5,1-6,3Фтористый алюминий 3,0-3,7Однако при сварке алюминия такойфлюс не обеспечивает достаточно высоких пластических свойств металла 25 шва.Цель изобретения - создание флюсадля сварки алюминия и его сплавов,обладающего улучшенной.удаляемостьюостатков флюса и высокими пластиЗ 0 ческими свойствами металла шва,961908 Указанная цель достигается тем, что в состав флюса, содержащего фто-. ристый калий и фтористый алюминий, введены цирконат редкоземельных металлов (РЗМ) и хлористый литий при следующем соотношении компонентов,5 вес.Вффтористый калий 35-.50Хлористый литий .5-15Цирконат 0,5-5фтористый 10алюминий ОстальноеНаличие в составе флюса хлористого лйтия обеспечивает хорошее удаление остатков флюса после сварки с поверхности шва и прилегающей к не му эоны, а также увеличивает жидкотекучесть флюса.Наличие в составе предлагаемого флюса цирконата редкоземельного металла (Ме 0 2 гго) дает положительный эффект йа различных стадиях процесса сварки алюминия.Тугоплавкость цирконата РЗМ и значительная величина его электрического сопротивления при повышенных температурах обеспечивает снижение электропроводйости флюса в большей степени, чем циркониевый концентрат,Таблица 1 По авт.св.Р 72901 Компоне фтористыкалий 50 43 5 Хлористый итий(се о2 гг Циркониевый концентрат фтористыйалюминий 44,5 .4 7 таль ное йства флюса, металла шва испытаний свар ведены в ехнологическиеннческие свойствнные коррозионнысоединений и м ныхта Оптимальными вариантами флюса я ляются второй, третий и четвертый. Варианты 1 и 5 содержат заниженное и завышенное содержание вводимых в состав флюса компонентов. Благодаря высокой активности РЗМ возможно частичное связывание окисной пленки на поверхности свариваемых кромок соединения в алюминаты РЗМ по реакции протекающей в расплавленном флюсе Ме 02 гго + А 1 О-э 2 МеА 10 + 2 гго я. зВ результате реакций в сварочной ванне происходит частичное восстановление РЗМ и циркония иэ окислов, которые переходя в наплавленный металл, оказывают комплексное модифицирование и микролегирование.Вследствие этого повышаютсяпластические свойства металла шва, снижается его склонность к трещинообраэованию, а также значительно повышается корроэионная стойкость и прочность1Кроме того, отсутствие силикатов в составе предлагаемого флюса также улучшает удаление остатков флюса после сварки.Было изготовлено 5 составов предлагаемого флюса (варианты 1-5) и оптимальный состав известного флюса, которые приведены в табл. 1.961908 Таблица 2 Вариантфлюса Технологические свойства Механические свойстваметалла шва Коррозионная стойкостьЪое,льная даление остатков флюса пл идкотекучесть удовлетвори,4 Удаление остатков флюса удрительное, жидкотекучесть влетв ороша 8,Удал жидк ие остатков флю екучесть хороша ошее,2,ние остатков флюса хтекучесть хорошая. у шее,2,8 жидк Удал жидк атков флюса. хорошее, ть удовлетворительна и е 7 2 По авт.св.9729018 ение остатков флюса плохое,котекучесть удовлетворительная 7 4 Основнойметаллмарки А 5 5 тальн Составитель М. Саленко ор Н. Гришанова ТехредТ.фанта Корректор М. ДемчиТираж 1153 Посударственного комитета Сизобретений и открытийосква, Ж, Раушская наб 7ВНИИПИпо дел113035 каэ 7 исноеР д. ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Фил В результате механических испытаний наплавленного металла при применении предлагаемого флюса определе-. но, что оптимальным составом обладают флюсы 2, 3 и 4 вариантов, обеспечивающие повышение прочностных свойств металла шва до 40, пластических до 15 по сравнению с прототипом и основным металлом.Коррозионная стойкость наплавленного металла при использовании оптимального состава .предлагаемого флюса возросла в 2 раза по сравнению с испытываемым металлом шва при применении состава флюса 1.Испытания технологических свойств показали также лучшие результаты 2, 3 и 4 вариантов по сравнению с объектом, принятым.за базовый,Формула изобретенияФлюс для сварки алюминия и его сплавов, содержащий фтористый калий,фтористый алюминий и хлористый литий, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения отделимости остатков флюса, а также повышения пластичности металЛа шва, флюс дополнительно содержит цирконат редкоземельных металлов при следующем соотношении компонентов, вес.Ъ:Фтористый калий 35-50 Хлористый литий 5-15 Цирконат редкоземельных металлов 0,5-5 Фтористыйалюминий Ос ое Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 729018, кл. В 23 К 35/362, 1978.2. Авторское свидетель:тво СССРР 527264, кл. В 23 К 35/362, .1975