Флюс для сварки магниевых сплавов неплавящимся электродом в среде инертных газов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
(56) 1. Авторское свидетельство СССРР 496139, кл. В 23 К 35/362, 07.06.74.2. Авторское свидетельство СССРР 712222,кл. В 23 К 25/362, 05,06.78(54)(57) 1. ФЛН:С ДЛЯ СВАРКИ МАГНИЕВЫХСПЛАВОВ НЕПЛАВЯЩИМСЯ ЭЛЕКТРОДОМ ВСРЕДЕ ИНЕРТНЫХ ГАЗОВ, содержащий фторид лития, фторид магния, фторид алюминия и фторид редкоземельного металла, о т л и ч а ю щ и й с я тем,с целью ых соед ттриевы о содер я и окс ошении повышения инений при х сплавов, жит фторид ид ниобия компоненто качествасварке магфлюс д,эполнибария, фторид ри следующеммас,:5:-9,9 Фторид Фторид фторид Фторид ного м .Фторид Оксид Фторид магниябарияалюминияредкоземельталланикеляиобиялития 5,3,6,5 5,0 3,0 альное лич ачеств алла он ори; Е йодерОСУДАРСТВЕННЦЙ КОМПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ 2. Флюс по п.1, о т и й с я тем, что в редкоземельного мет т фторид церия,Однако этот флюс не позволяет получать качественные сварные соединения магний-иттриевых сплавов. Сварной шов содержит окисные включения, поры и имеет неудовлетИрительное формирование. 25Известен флюс для сварки магний" литиевых сплавов 2, принятый в. качестве прототипа и базового объекта, содержащий,мас.Ъ:Фторид литияФторид магнияФторид кальцияФторид алюминияФторид редкоземельного элементаТитан 4-6Остальное Этот флюс также не обеспечивает требуемого качества сварных соединений из магний-иттриевых сплавов, Так как в металле сварного шва содержатся окисные,включения и также наблюдается неудовлетворительное формирование проплава.Цель изобретения - повышение качества сварных соединений при сварке магний-иттриевых сплавов,Поставленная цель достигается тем, что флюс для сварки магниевых сплавов неплавящимся электродом в среде инертных газов, содержащий фторид лития, фторнд магния, фторнд алюминия, и фторид редкоземельного металла, дополнительно содержит фторид бария, фторид никеля и оксид ниобия при следующем соотношении компонентовмас,%; 40 45 50 55 Фторид магния Фторид бария Фторид алюминия Фторид РЗМ Фторид никеля Оксид ниобия Фторид лития 8,3-9,419,8-22,08,8-9,958-6,53,0-5,01,5-3,0Остальное Выбор компонентов предлагаемогофлюса, производился на основании су Изобретение относится к сварочному производству, в частности к флюсам для сварки преимущественно в среде инертных газов неплавяющимся электродом магниевых сплавов, содержащих иттрий5Известно применение для сварки магниевых сплавов флюсов на основе фторидов щелочных и щелочноземельных металлов 1,В укаэанном источнике предлагает О ся для сварки магниевых сплавов использовать флюс, содержащий, мас.Ъ:фторид кальция 5-15 Фторид стронция 31-35 фторид лития5фторид магния 24-26 Фторид алюминия 5-15 Титан 2-4 ществующей схеьы действия очищающихфлюсов. Работоспособность такихфлюсов достигается при обеспеченииследующих физико-химических свойствметалло-оксидно-солевых систем,флюс должен содержать химическиинертную по отношению к свариваемомуметаллу легкоплавкую составляющую,которая представляет собой среду дляпрохождения необходимых реакций;должен содержать компоненты, взаимодействующие с окоидной пленкой наповерхности металла; должен хорошосмачивать поверхность металла и оксидной пленки. Кроме того, флюс ипродукты его взаимодействия не должны снижать корроэионной стойкостисварных соединений, Наиболее полноэтим требованиям удовлетворяютфторидно-оксидные системы.Поскольку инертная .составляющаяфлюсов должна иметь температуру плавления не выше температуры плавлениясвариваемого металла, индивидуальныефториды имеют температуру плавления, как правило, выше 1000 С, а тем.пературы плавления большинства магниевых сплавов находятся в пределах550-б 50 оС, в качестве инертной составляющей флюса использовалисьмногокомпонентные композиции, в которых можно получить достаточно низкую температуру плавления.На основании термодинамическогоанализа возможных обменных реакцийметалл-фторид (где металл - М,У),выбран ряд фторидов, инертных к основным компонентам М в 1 сплавов.К ним относятся фториды щелочных,щелочноземельных, редкоземельных металлов, А 1 и У. Иэ щелочных фторидовприемпем в качестве компонента флюсалишь фторид лития, Фторид натрия повышает поверхностное натяжение фторидных расплавов, фториды К, к, СВгигроскопичны и снижают коррозионнуюстойкость сварных соединений. Иэ щелочноэемельных фторидов не ухудшаютповерхностных свойств расплавов фториды М и Ва. Из фторидов РЭМ наименее дефицитен Се Г, который, кроме того, способствует высокой растворимости У О(компонента оксиднойпленки на поверхности М-У сплавов)во вторидных расплавах и повышаетзащиту корня сварного шва от окисления.Таким образом, основными компонентами флюса для сварки М-У сплавов избраны фториды Ь , Ва, М, А 1и Се, Именно в этой системе и производился поиск легкоплавкой составляющей ОФ,Фторид никеля является химически активным по отношению к У и М, а кроме того, обладая ярко выраженной ковалентной связью, несовместим сгде;Р вышеприведенной системой, Этот компонент обеспечивает активное разрушение оксидных пленок на поверхности М-У сплавов.Оксид ниобия снижает краевые углы смачивания ОФ на Я-У сплавах, При сварке магний-иттриевых сплавов фторид бария показал значительно лучшие результаты по сравнению с фторидом кальция. Это; вероятно, связано с более высокой. поверхностной актив- О ностью фторида бария, что в значительной мере определяет работоспособность флюсов при сварке химически. активных металлов и их сплавов, Фторид бария, имея объемные катионы, и 15 обладая способностью образовывать комплексные группировки с фторидами и оксидами металлов, снижает поверхностное натяжение фторидных расплавов.20Система , М, Ва, А 1, Се//Г исследовалась с использованием двухступенчатого метода математического планирования экспериментов. Указанные выае соотношения компонентов25 отвечают локальному минимуму на диаграмме состояния с температурой ликвидус 590 1 20 С. Изменение содержания компонентов системы на величиныфбольшие ведет к значительному повышению температуры плавления системы, что существенно .снижает эффективность действия флюса. Снижение эффективности выражается в снижении стабильности результатов сварочных экспериментов по содержанию окисных З 5 включений в металле сварного шва (при изменении .содержания компонентов флюса на 1,5-2 мас,Ъ 20-40 сварных швов имеют дефекты формирования) .При большом (5-10 мас,Ъ) измене нии содержания компонентов флюса практически все сварные швы имеют дефекты формирования,Пятиокись ниобия является межфазноактивным компонентом и обеспечивает 45 растекание расплавленного флюса по поверхности сплава. Флюс имеет низко- . плавкую ,570 фС) инертную составляющую: фториды лития, магния, бария и алюминия, а также активную по отношению к оксидным пленкам на сплаве составляющую,состоящую из фторида церия (активный по отношению к пленке оксида магния по реакции МО+Се Г-ф МГ 1 +СеО Г-,ЬЙ = 5514 ккал/мольи фторида никеля (активного по отношению к оксидной пленке иттрия,Я 1 О + Н Г 1 - 2 УО Г+ М О - 6 Й б о о27 ккал/моль . 601 0+3 М Г 1-ф 2 Гу +Зй О - Ь С 6 аа10 ккал/моль Соединение СеОГ (оксифторид церия) образуется при взаимодействии фторида церия с оксидами в условиях дефицита. кислорода. Кроме того, эго соединение может образовываться при соединении фторида церия с его оксидбм или при высокотемпературном окислении церия. В таблице АзТМ имеются рентгенографические характеристики этого соединейия. СеОГ образуется при растворении МфЭ во Фторидных расплавах.Примеры выполнения изобретения и результаты испытаний представлены в таблице.Сварку проводили при скорости сварки 18 м/ч сварочным током 100-, 120 А. Толщина свариваемых пластин 2-3 мм, зазор 0,5-0,6 мм; металл- пластин ВМД-1.Заметный переход компонентов Флюса и продуктов его взаимодействия с оксидными пленками в металл сварного шва не наблюдается. Подтверждением этого являются результаты микрорентгеноспектрального анализа сварных швов и результаты коррозионных ,испытаний сварных соединений, Отличий в механических, коррозионных ,свойствах сварных соединений и составе металла сварных швов, получаемых с применением флюсов и без них не отмечено.Результаты испытаний (таблица) нового Флюса и флюса принятого в качестве базового объекта; свидетельствуют о большей эффективности предлагаемого Флюса. Технические преимущества предлагаемого флюса определяли по качеству, металла сварного шва (% содержания оксидных пленок от длины шва) и качеству формирования проплава (по пятибалльной системе). Расчет производили следующим образом:Р 35д ==) 35т Р 2 0 фгде; Р - Ъ содержания оксидных пленок от длины сварного швабазового объекта;Р -4 содержания оксидных пле 1 онок от длины сварного швапредлагаемого флюса,1р 2г- качество формированияпроплава предлагаемогофлюса;Р 1 - качество Формированияпроплава базового объекта.Технический. уровень нового флюса выше, чем у известного, т.к. Ф 1 и 1 ) 1.1082594 Состав флюса 99 пп ОеР ИР НЬаО Ва Рг Неудовлетворительное 1 Вез флюса 2 Флюс 2 (базовый объект)3 48,8 83 220 9 с 9 бф 5 ЗгО 1 ю 5 30-40 То жеХорошееТо же 4 48,0 9,4 22,0 8,3 6,3 4,0 2,0 5 46,0 8,9 21,4 9,9 5,8 5,0 3,0 б 48,7 9,4 19,8 8,8 6,3 4,0 3,0 О Составитель Т.ДрестРедактор Е.Папп Техред М.Гергель Корректор А.Лзятко Заказ 1635/13 Тираж 1037 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретениЯ и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д 4/5филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Таким Образом, предлагаемый флюс обеспечивает повышение качества сварных соединений магний-иттри 6ЬКачество сварного ашею тютю соединениясодержа- ормирония оксид- ание ных пле- ропланок от дли ва ны шва60 евых сплавов и производительностипроцесса их изготовления за счетснижения брака.
СмотретьЗаявка
3429058, 27.04.1982
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-1147, МОСКОВСКИЙ ИНСТИТУТ ТОНКОЙ ХИМИЧЕСКОЙ ТЕХНОЛОГИИ ИМ. М. В. ЛОМОНОСОВА
БУЛАНЫЙ ЕВГЕНИЙ ВИКТОРОВИЧ, ПЛИСКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ, БУШУЕВ ЮРИЙ ГЕОРГИЕВИЧ, МАМОН МИХАИЛ ДАНИЛОВИЧ, ЖАРОВ ВЯЧЕСЛАВ МИХАЙЛОВИЧ, ИГУМНОВ МИХАИЛ СТЕПАНОВИЧ, БЕЛОВ СЕРГЕЙ ФЕДОРОВИЧ, РОЗДИН ИГОРЬ АНАТОЛЬЕВИЧ, АНОХИН ИВАН ФОМИЧ
МПК / Метки
МПК: B23K 35/362
Метки: газов, инертных, магниевых, неплавящимся, сварки, сплавов, среде, флюс, электродом
Опубликовано: 30.03.1984
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1082594-flyus-dlya-svarki-magnievykh-splavov-neplavyashhimsya-ehlektrodom-v-srede-inertnykh-gazov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Флюс для сварки магниевых сплавов неплавящимся электродом в среде инертных газов</a>
Предыдущий патент: Устройство для сварки внутренних продольных швов труб
Следующий патент: Электрод для дуговых процессов в активных газовых средах
Случайный патент: Предохранительная муфта