Флюс для сварки магниевых сплавов
Похожие патенты | МПК / Метки | Текст | Заявка | Код ссылки
Текст
СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУбЛИН 4(50 В 23 К 35/362 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ вОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУЬВ(56) 1. Авторское свидетельство СССР496139, кл. В 23 К 35/362, 07.06.74.2. Авторское свидетельство СССР712222, кл, В 23 К 35/362, 05.06,78.3. Авторское свидетельство СССР позаявке3429058/27, кл. В 23 К 35/362,27.04.82 (прототип).(54) (57) ФЛЮС ДЛЯ СВАРКИ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ неплавящимся электродом в среде инертных газов, содержащийфториды лития, магния, бария, церия, алюминия, никеля и оксид ниобия, отличаю 80,1133064 А щийся тем, что, с целью повышения качества нахлесточных, замковых, тавровых свар- рных соединений и повышения стойкости металла шва против трещинообразования за счет модифицирования металла сварных швов магний-иттриевых сплавов, флюс дополнительно содержит фторид иттрия, фторид цинка и оксид стронция при следующем соотношении компонентов, мас. %:Фторидлития 41,7 - 43,5 Фторид магния 7,7 - 8, Фторид бария 18,4 - 19,6 Фторид церия 5,5 - 5,7 Фторид алюминия 8,1 - 8,5 Фторид никеля 3,5 - 5,0 Фторид иттрия 4,9 - 5,5 Фтор ид цинка 3,0 - 5,0 Оксид строн ция 1,1 - 1,9 Оксид ниобия 1,1 - 2,0Изобретение относится к сварочному производству, в частности к флюсам для сварки неплавяшимся электродом в среде инертных газов изделий из магниевых сплавов, содержащих иттрий.Известно применение для сварки магниевых сплавов флюсов на основе фторидов щелочных и щелочноземел ных металлов, например. известен флюс 1 для сварки магниевых сплавов, содержащий,мас./:Фторид кальция 5 - 15 Фторид стронция 31 - 35 фторид л ития 18 - 19,9 Фторид м агния 24 - 26 Фторид алюминия . 5 - 15 Титан 2 - 4Однако данный флюс работоспособен только при сварке магниевых сплавов, не содержащих химически активные компоненты (литий, иттрий и др.) и неэффективен при сварке других типов магниевых сплавов.Известен также флюс для сварки магниевых сплавов 2, содержащий следующие компоненты, мас. /,:Фторид лития 26 - 29 Фторид магния 26 - 29 Фторид кальция 21 - 24Фторид алюминия 11 - 14 Фторид редкоземельногоэлемента 4 - 6 Титан ОстальноеОднако этот флюс также не позволяет получать бездефектные сварные соединения магний-иттриевых сплавов. Сварные швы, выполненные с применением этого флюса, содержат окисные включения и имеют неудовлетворительное формирование проплава. Известен также флюс для сварки магний-иттриевых сплавов 3 следующего состава, мас.ц/в.Фторид магния 8,3 - 9,4 Фторид бария 19,8 - 22,0 Фторид алюминия 8,8 - 9,9 Фторид церия 5,8 - 6,5 Фторид никеля 3,0 - 5,0 Оксид ниобия 1,5 - 3,0Фторид лития ОстальноеОднако известный флюс не обеспечивает требуемого качества нахлесточных, замковых и тавровых сварных соединений магний-иттриевых сплавов по окисным включениям, поскольку такие соединения характеризуются более низкой температурой корня сварного шва и худшими условиями разрушения и удаления окисных включений по сравнению со стыковыми, торцовыми и другими подобными видами сварных соединений, Кроме того, известный флюс не позволяет достичь качественного формирования проплава при отклонении параметров сварочного процесса (сварочный ток, скорость подачи присадочной проволоки) от оп тимальных, а сварные соединения, полученные с его применением, обладают несколько повышенной склонностью к трешинообразованию. 20 35 К химически инертным по отношению кмагнию и иттрию относятся также фториды щелочных, щелочноземельных и редкоземельных элементов. Однако фториды К, КЬ и Сз гигроскопичны и снижают коррозион 4 п ную стойкость сварных соединений. фториды Ма, Са, 5 г повышают поверхностное натяжение расплавов и снижают смачивание флюсами поверхности свариваемых металлов, а фториды РЗЭ в большинстве случаев дороги и дефицитны.Предлагаемое соотношение фторидов соответствует легкоплавкому составу в данной системе. Выход содержания какого- либо компонента за указанные пределы приводит к значительному (на 50 С и более) росту температуры плавления флюса и соответственно к снижению качества сварных соединений.Инертная составляющая является фазой, обеспечивающей смачивание свариваемого металла и прохождение реакций вза имодействия компонентов активной составляющей флюса с компонентами свариваемого металла и их окислами. К активной составляющей флюса относятся следующие 5Целью изобретения является повышение качества нахлесточных, тавровых, замковых сварных соединений и повышение стойкости металла шва против трещинообразования за счет модифицирования металла сварных швов магний-иттриевых сплавов.Поставленная цель достигается тем, чтофлюс для сварки магниевых сплавов не- плавя.цимся электродом в среде инертных газов, содержащий фториды лития, магния, бария, церия, алюминия, никеля и оксид ниобия, дополнительно содержит фториды иттрия и цинка и оксид стронция при следующем соотношении компонентов, мас. 4:Фторид л ития 41,7 - 43,5 Фторид магния 7,7 - 8,1 Фторид бария 18,4 - 19,6 Фторид церия 5,5 - 5,7 Фторид алюминия 8,1 - 8,5 Фторид никеля 3,5 - 5,0 Фторид иттрия 4,9 - 5,5 Фторид цинка 3 ) - 5,0 Оксид стронция 1,1 - 1,9 Оксид ниобия 1, - 2,0 Эффективность действия предлагаемогофлюса заключается в следующем. Флюс содержит легкоплавкую (570 й 20 С) инерт ную составляющую, включающую фториды лития, магния, бария, алюминия и церия. Введение этих компонентов объясняется тем, что они не взаимодействуют с компонентами свариваемого сплава.компоненты: фторид никеля способствует разрушению труднораствримых окислов магния и иттрия по реакциям:МдО + %Г = МрГа + %0;Уао + %Га = 2 УОГ + %0 (2) а также защите корня шва от окисления; фторид иттрия способствует переходу окислов иттрия и магния в легкорастворимую форму по реакциям: 10 Уя 03 + УРз = ЗАЛОГ (3)МрО + УГз= МаГа + УОГ, (4) снижает на 10 - 15 С температуру плавления флюса и оптимизирует кинетику реак ции (2). Кроме того, УГ 3 несколько снижает краевой угол смачивания флюсом свариваемого сплава; фторид цинка восстанавливается иттрием по реакции:ЗХпГ + 2 У = ЗХп + 2 УГз, (5) 20 образующийся цинк совместно с оксидом ниобия значительно повышает смачивание флюсом свариваемого металла, что способствует удалению окисных плен и улучшению формирования проплава в случае нахлесточных, замковых и тавровых сварных соединений, а также при значительном (до 20 О/О) уменьшении сварочного тока или увеличении скорости подачи присадочной проволоки, или других условиях, приводящих к снижению температуры в корне сварного шва; 30 оксид стронция модифицирует металл сварного шва, т. е. обеспечивает полученйе мелкодисперсной структуры металла при кристаллизации, что приводит к повышению устойчивости металла к образованию горячих трещин.35Наряду с этим фторид церия положительно влияет на разрушение окисных плен на металле в связи с высокой вероятностью протекания реакцииМдО + СеГ = МпГд + СеОГ. (6) 40 Новое соотношение компонентов активной составляющей флюса определено эмпирически. Установлено, что повышение содержания активных компонентов выше указанных пределов приводит к снижению качества сварных соединений как за счет ухудшения физических свойств флюса (температуры плавления, смачивания, вязкости), так и за счет изменения кинетики обменных реакций в системе флюс - окисная пленка-металл, При снижении содержания данных компонентов ниже указанных пределов его общая эффективность существенно снижается.Об эффективности предлагаемого флюса можно судить по результатам испытаний, которые приведены в таблице.В таблице приведены средние значения параметров по пяти экспериментам на каждый состав флюса.Испытания предлагаемого флюса и его сравнение с известными производились путем сварки пластин из магний-иттриевого сплава ВМД 10 - 1 толщиной 2,5 мм. Сварка проводится без флюса, с известным флюсом и с предлагаемым флюсом. Режим сварки: ток переменный 11 О и 90 А, электрод вольфрамовый, защитный газ - аргон, скорость сварки 18 м/ч. Подготовка поверхности пластин во всех случаях одинакова и состоит в шабрении свариваемых кромок. Зазор между пластинами устанавливают 0,5 мм. Полученные сварные швы подвергаются рентгеновскому контролю на содержание окисных плен и визуальному осмотру,Как видно из таблицы применение предлагаемого флюса при сварке магний-иттриевых сплавов позволяет получать сварные соединения более высокого качества за счет уменьшения окисных включений в металле шва, улучшения формирования проплава и повышения стойкости против трещинообразования.1133064 1 11 Щ 1 щС 1 ЫОсо 1 1 9 Е 1 Е В 1 С Эс а 11 11 1 м гч 1 ло о 1 1 о о 1 Щ а слССыЩ йвС Щс аЩЩас с с о н О СО ГЧ М г л л с - о о 1 1 1 1 о о о с Щ Е а с У Х 111 1о1 О 11 11 1 с а Х 1111 Щ1 Ц11 ЭЕ Ц С йо с. Щ СС хО 1 1 Сю 11л 1111 1 Составитель Н, СаленкоТехред И, Верес Корректор А. ОбручарТираж 086 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Редактор П. КоссейЗа к аз 9831/13 1 1 1 1 1 11 ХЩ Щ й С с С х 1 Б Щ а 1 Щ Э С 1 с 1 С 1 1 С 1 Э 1 С 1 щЫ 1
СмотретьЗаявка
3652327, 18.10.1983
ПРЕДПРИЯТИЕ ПЯ А-1147
БУЛАНЫЙ ЕВГЕНИЙ ВИКТОРОВИЧ, ПЛИСКО ВЛАДИМИР НИКОЛАЕВИЧ, МАМОН МИХАИЛ ДАНИЛОВИЧ, БУШУЕВ ЮРИЙ ГЕОРГИЕВИЧ, ИВАНОВ ВЕНИАМИН ЯКОВЛЕВИЧ, ИГУМНОВ МИХАИЛ СТЕПАНОВИЧ, АНОХИН ИВАН ФОМИЧ
МПК / Метки
МПК: B23K 35/362
Метки: магниевых, сварки, сплавов, флюс
Опубликовано: 07.01.1985
Код ссылки
<a href="https://patents.su/4-1133064-flyus-dlya-svarki-magnievykh-splavov.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Флюс для сварки магниевых сплавов</a>
Предыдущий патент: Паста для пайки
Следующий патент: Состав для обработки покрытий сварочных электродов
Случайный патент: Электрогидравлический усилитель-преобразователь