Флюс для сварки и пайкосварки чугуна

СОЮЗ СОВЕТСНИХСО 1.1 ИАЛИСТИЧЕСНИ 1РЕСПУБЛИН ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ИДЕТЕЛЬСТ Н АВТОРСКОМ СР72. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) Авторское свидетельство СС У 426777, кл. В 23 К 35/363, 19Авторское свидетельство СССР Р 343802, кл. В 23 К 35/363, 1970. (54) ФЛЮС ДЛЯ СВАРКИ И ПАИКОСВАРКИ ЧУГУНА(57) Изобретение относится к свароч ному производству, в частности к фпюсам (Ф) для сварки и пайкосварки чугуна, применяемым преимущественно для сварки и исправления дефектов в чугунных деталях сплавами на основе меди. Цель изобретения " повышение ппотности и механических свойств сварного шва. Ф для сварки и пайкосварки чугуна содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: ЯО 444114 А 1(я) 4 В 23 К 35/362 35/363 бура 20-40, углекислый натрий 2-5,азотно-кислый натрий 10-15, фторпстый натрий 5-20, окись никеля -5,фторцирконат калия 3-8, силикоцг 11 кгний 2-3, фторид бария 2-5, хлористаямедь 3-5, нефелиновый концентрат 510, хлористый цинк 2-7. Введение воф 2-3 мас.% силикоциркония позволяетполучить хорошо раскисленный и мик"ролегированный цирконием металл сварного шва. Содержание во Ф хлористоймеди 3-5 мас.% позволяет повыситьплотность и механические свойствасварного соединения. Дополнительноевведение во Ф хлористого цинка 27 мас.% и нефелинового концентрата 510 мас.% позволяет снизить образова"ние пор и повысить плотность сварногошва. Применение Ф с предлагаемым содержанием компонентов позволяет снизить вероятность образования дефектов в швах и повысить работоспособность сварных соединений. 1 табл.Изобретение относится к сварочному производству, в частности к флюсам для сварки и пайкоснарки чугуна, применяемым преимущественно для свар 5 кн и исправления дефектов в чугунных деталях сплавами на основе медиЦель изобретения - ловьппеиие плотности и механических свойств сварного шва. 10Введение во флюс 2-3% силкоциркоиия позволяет получить хорошо раскис- ленный и рафинированный металл сварного шва за счет микролегирования ванны цирконием, способствующим лолу чению округлой формьг оксидных включений, очистке границ зерен, иэмельчению структуры, что повьппает прочность и ударную вязкость соединения, а также снижение потерь цинка за счет 20 выгорания.Введение во флюс 3-5% хлористой меди позволяет снизить температуру плавления флюса, эффективнее восстанавливать легирующие элементы снароч ной ванны и дополнительно легиронать металл шва, что повышает плотность и механические свойства сварных соединений.Введение во флюс 2-7% хлористого цинка позволяет компенсировать снижение содержания цинка в шве за счет выгорания в процессе лайки, а также повысить активность флюса и жидкотекучесть металла ванны и тем самым достигнуть повьпдения механичес - ких свойств сварных соединений.Дополнительное введение во флюс нефелинового концентрата в количест" ве 5-10% позволяет благодар наличию 40 в нем значительного количества окиси калия более эффективно раекчг;гг.ть металл шна, а также перен 1 гги г: н гяггаке 0 ф шп 0 Р 0 з и " 1 лри сутствующие на линии с",с,аг ения , гуна, За счет улучшения : гге.гения металла шва снижаетея яс роятцость обраэовани пор и ггесггг .ялеций и тем самым улучшаются показатели мехянз - ческих свойств и плотности швов,50Для получения флюса для сварки и пайкосварки чугуна, обеспечивающего получение сварцьх швов с требуемыми механИческими свойствами, плс-. - ностью и минимальным процентом выгорания цинка подготовлены 17 . ггытггых партий флюса (см, таблицу), имеющих различное количество входящих в не; о компонентов., свьпггг цие ссдержация но флюсе фторида бария более 5% и уменьшение его менее 2% (партии 10 и 11) приводит к ухудгя,:.гик смачинаемости места пайки и цайкосварки, унеличеггию дефект;.: ц шне, снижению плотности и Каждыйостагг Флюса готовят путемггехагги еского смегпцвания ингредиентов ц каэаггномоотцогпециц,Буру перЕц смешиванием обеэвоживают при 400 С в течениеч.В тяблигге ггриведены составы исследуемых известного флюса (партии 1 и2) и опытных флюсов предлагаемогосостава (3-17).Сварку предварительно подогретыхдеталей иэ чугуна производят газокислородным пламенем с применениемн качестве присадки латунной проволоки марки ЛК 62-0,5 с применениемраэличньгх флюсов (см,таблицу), Процесс снарки но всех случаях одинаков,После сварки пластин из них вырезют образцы на механические испытанияхимический и металлографический анализ, Пористость швов определяют поплощади пор, приходящихся на 100 ммплг гади шна на микрошлифах. Как видно иэ полученных данных, значениямехаггических свойств сварных швоввыше у образцов, л,.гуягнцых с применением опытных Фггггеоь ( 3-7гго гранцениг; с обраэг 1 а".,"., го. г,ггпм спримен цием иэнесгногс Фл:.са,1 иПлотг с.:гь металла шнон, лог:учегпя;х еприменением опытных флюсов 3-7 вышеплотцо.гц ггвон, голучеццых с примецением известных флюсов.Ввиду более эффекгинной раскислигсльцой способности опытных флюсов3-7 процент выгорания цинка из припоя значительно ниже, чем у известных флюс; н 1 и 2,унесгигеггие содержания но флюсеиликоциркоция более 3% (ггартия 9)приводит к унеличегтцю цеме галличесг их включений н метж:ле шьа, нижению я:.,гкотекучести жидкой ванны, чтоотрггтельгго сказываете на ллотнос 1 н и ме;:аничееких свойствах лая огогпяа,Сцижецие содержания во Флюсе силцкоцирконця менее 2% (партия 8)приводит к получению слабораскисленного и гг.,.оетаточгго рафи гггрованногометалла ленного шва с низкимн значениями механических свойств.механических свойств сварных соединений.Введение во флюс хлористой меди менее 3% (партия 12) не оказывает значительного влияния на снижение температуры плавления флюса, не ослабляет вредного влияния свободного графита, выделяющегося на поверхности чугуна при пайкосварке. .)то приводит к ухуд ш нию сварочно-технологических свойств сварных и паяных соединений,Увеличения содержания во флюсе хлористой меди более 5% (партия 13) приводит к повышенному содержанию ме ци в зне ланления, снижению механиче.,к к свойств сварных соединений,Введение во флюс нефелинового кот: - центрата больше 10% (партия 15) приводит к повышенному сс ержанию окис лов кремния в паяном пве и снижению жицкотекучеси рас 1 ьчанленной ванны, что отрицательно сказвается на сварочно-технологических свойствах сварного соединения. 25Уменьшение содержания во флюсе нефелинового концентрата менее 5% (партия 14) не способствует полному раскислению металла шва, что приво.- дит к образованию пор и несплавленпй 30 в шве. Это ск азыв ает ся на снижении плотности и механических свойств сварных соединений.Увеличения содержания хлористого цинка выше 7% (партия 17) приводит к резкому снижению температуры плавления флюса и повьппению его жидко-.екучести, что отрицательно ск;.зыва. ся на механических свсйствах ива при высокотемпературной пайке чууна.Уменьшение содержания хлористого цинка менее 2% (партияг 1 снижает активность флюса, унслнива: процент выгорания цинка, а также снижает ханические свойстга сварных швов.Технология сварки и пайкосвар к чугуна с примегикам лредлагаемо;. флюса не меняет я :-.о сравнению с звестным. 501 аилучшими сварочно-технологическими свойствами обладает флюс с оптимальным содержанием комонентов (опытная партия 7). В опытных партиях 3-б компоненты принимались в55максимальных, минимальных и среднихзначениях процен ных соотношений,Анализ микроструктур сварных швовпоказывает, что при применении опытных флюсов 3-7 площадь отбела чугуна уменьшается,Вследствие у еныпения выгоранияцинка э процессе сварки с применениемопытных флюсов 3-7 улучшаются санитарно-гигиенические условия работысварщика.Применение опытных флюсов 3-7для сварки и пайкосварки чугуна снижает пористость швов, повышает ихмеханические свойства и уменьшаетпроцесс выгорания цинка в процессесварки, что дает возможность получить сварные соединения высокогокачества,Все эти показатели позволяют снизить вероятность образования дефектов в швах, повысить работоспособность сварных соединений. Форм. ла из о",ретения наг рк Аз о "н и, чьгй 10-15 5-20 3-15 натрцФторис.; й натрийОкись ; ке:яФторци .гк алия 3-8 2-3 2-5 3-5 ОиликсцирконийФт орил, ар ияХлорисгая медьНефели 1 о ный 5-10 концентратХлсристый цинк Флюс гля:варн - :айкосварки чугун, содержащий бурууглекислый натрий; ,азотно-кислый натрий, фтористый натрий, окись никеля, фторцирконаг калия, а т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения плотности и механи .вских свойствварного шва, флюс дополнительно содержит силикоцирконий, фторид бария, хлористую медь нефелинольл концен:рат и хлористый цинк .-.ри следующем соотношении компонентов, мас,.",.:БураУглекн"нн нттрнй 1,9 4 3,8 3,8 4 15 4 15 1 О 1 О О 102 212 9 е 9 15 1 О 1 О 1 О 15 125 12 5 10 фтористыйнатрий 20, 15 15 15 15 15 15 15 12,5 12,5 4,9 20, 15 20 О 20 Окись никеля 14,9 10, 10, 19,9 О, 1 О 15, 9,9 5 12 12,5 1 О 11,г о 15 Фтс,нмрконлт 8 7,9 8, 2,5 Я 5,5 5,5 8, 2,9 8 8 8 калил Силико- иирконнй л г , 3 2,5 2,5 1,9 3, 3 3 2,5 2,5 2,5 2,5 2 я 4 2,5 фториабарин 1,9 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 3,5 5 2,9 1,5 Хлористаямедь 4 4,2 4 2,9 1 О 7,5 ;,; Ч О О10 10 10 Хлористая 45 45 5 1,9 7,Окись кобальта 15 3 Пределпрочиости,1 9,3 36, : як% ть, м(см 6,8 6,3 ярлос ь, НЬ 95 91 99 96 94 93 97 24 22 6 1818 19 21 5 18 19 о 5 ВыгораииециикаД 27 2,5 0 Ь 0,5 0,4 0,5 О,я К .мпоненты флюсаняойстнафлюсе инатаяла Аз от нокислыйнатрий Нефелиновый кон- центрат Порнстостьнм /иа100 ииива 27 40 39 4 О 20 3 1 34 4040 5 25 55 35 35 29 39 19 51 5