Флюс для электродуговой сварки и наплавки

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 16062 1)5 В 23 К 35/362 ТЕН асинститутой социали, ис ко- и бречных той- брашей люс ротаов, В,Тк, В.В,Б ора флюсов ностроение,ССР8.08.84- 6; При Мп 4. О,ляе ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЬПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ И К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Киевский политехнйческиим, 50-летия Великой Октябрьсстической революции(56) Потапов Н.Н. Основы выбпри сварке сталей. М.: Маши1979, с. 140,Авторское свидетельство СМ 1230779, кл. В 23 К 35/362, 1Заявка Японии М 59-66679кл, В 23 К 9/225, опублик. 16 Я 4Патент США М 4338142,кл. В 23 К 35/34,.06.07.82.. Изобретение относится к сварке, в частности к составам сварочных флюсов, используемых для сварки и наплавки низко- и среднелегированных сталей.Целью изобретения является обеспечение экологической чистоты при использовании флюса за счет исключения выделений в процессе сварки токсичных соединений фтора при сохранении стойкости против порообразования и хорошей отделимости шлаковой корки,Снижение в составе флюса содержания оксида кальция и исключение фторида кальция снижает склонность сварочных флюсов к гидратации, Кроме того, исключение фторида кальция позволяет избежать выделения токсичного газа ЯЕ 4 в процессе сварки, Однако, при этом ухудшается отделимость 2КТРОДУГОВОЙ СВАР(54) ФЛЮСДЛЯ ЭЛЕКИ И НАПЛАВКИ(57) Изобретение относится к сварке, в тности к составам сварочных флюсов пользуемых для сварки и наплавки низ среднелегированных сталей. Цель изо тения - исключение выделений токси соединений фтора при сохранении с кости наплавленного металла к пороо зованию в процессе сварки и хоро отделимости шлаковой корочки. Ф имеет минимальную склонность к гид ции на воздухе. Флюс содержит, ма Я 02 20-30; А 20 з 15-20; ЕеО 3 - 6; СаО М 90 15 - 20; МпО 5 - 15; Т 02 20 - 25. этом сумма оксидов 5102, ЕеО, СаО, превышает сумму оксидов А 120 з, М 9 отношение оксидов Т 02 к М 90 состав 1,1-1,5. 1 табл,шлаковои корки с поверхности металла и снижается стойкость против порообразования швов. Для обеспечения требуемого уровня стойкости металла шва против образования пор необходимо получить такое соотношение между катионами, образующими с кислородом ионную связь (Са, М 9, Ее, Мп), и катионами, образующими с кислородом смешанную связь (31, А), чтобы с одной стороны флюс обладал достаточной окислительной способностью для связывания водорода в зоне сварки, а с другой стороны окислительная способность флюса не должна повышать интенсивность окисления углерода в хвостовой части сварочной ванны. Кроме того, необходимо придать флюсу такое значение температурного интервала плавкости, который бы обеспечивал свобод 160629710 ное удаление газов в процессе кристаллизации металла сварного шва. Отношение Т 02 к М 90 должно лежать в пределах 1,1 - 1,4, что позволяет получить в процессе сварки шлаковую корочку, обладающую значительным коэффициентом термического расширения, что приводит к самопроизвольному отделению шлаковой корочки с поверхности металла и ее частичной дезинтеграции, Невыполнение этих условий для предлагаемого состава флюса приводит к понижению химической активности флюса, повышению температуры плавления и сокращению температурного интервала плавкости, что ведет к насыщению металла шва газами, образованию пор и ухудшению формирования шва, Кроме этого, если соотношение ТЮ 2 к М 90 превышает 1,4, то на поверхности металла сварного шва образуются шпиндели, что затрудняет удаление шлаковой корочки и ухудшает внешний вид шва. Приведенные соотношения окислов (ингредиентов) при укаэанном количестве и содержании обеспечивают получение беэдефектных швов при исключении выделений токсичных соединений фтора, сохраняя минимальную склонность флюса к гидратации и самопроизвольное отделение шлаковой корочки с поверхности металла шва.Для исследования свойств предлагаемого флюса были выплавлены опытные партии флюсов, При этом применяли следующие сырьевые материалы: песок марки С; глинозем марки 7-0; магнезит каустический СМ; концентрат марганцевый; рутиловый концентрат; флюорит, марка ФФСА; мрамор марки МБ. Указанные сырьевые материалы переплавлялись в дуговой печи до получения гомогенного расплава, который затем гранулировали в воздушной камере. При этом образовывались однородные частицы стекловидного строения, темного цвета, Полученные зерна измельчали до 0,25 - 1,8 мм.Для оценки сварочно-технологических свойств выплавленных флюсов сваривали пластины толщиной 6 мм без разделки кромок. иэ стали ВСт Зсп за один проход с полным проплавлением сварочной проволокой Св 08 а диаметром 3 мм аппаратом ТСМУ на переменном токе, источник питания ТДФ, Режим сварки; напряжение дуги 31 - 33 В; сварочный ток 400 - 420 А; скорость сварки 32 м/ч.В таблице приведены результаты испытаний флюсов разного состава,Под каждым из исследуемых флюсов выполняли сварку трех образцов. Сварные швы просвечивали на установке РУП, и 20 25 30 35 40 45 50 55 по рентгеновским снимкам оценивали наличие или отсутствие пор. Внешний вид и формирование сварных швов определяли по трехбалльной системе; хорошее формирование - гладкая блестящая поверхность шва с плавными переходами от шва к основному металлу; удовлетворительное формирование - шов матовый, имеет ярко выраженный чешуйчатый характер, поверхность ш ва ровная; неудовлетворительное формирование - шов имеет подрезы, наплывы, поверхность шва не ровная, имеет побитости,Отделимость шлаковой корки также оценивали по трехбальной системе; хорошая отделимость - шлаковая корочка самопроизвольно отделяется без применения механических усилий; удовлетворительная отделимость - шлаковая корочка полностью отделяется при постукивании молотком по образцу после сварки; неудовлетворительная отделимость - шлаковая корочка прочно сцепляется с металлом шва, и ее можно удалить только с помощью зубила и молотка.Флюс М 1. Флюс предлагаемого состава с максимальным содержанием ЯО 2, М 90, Т 02, минимальным содержанием А 20 э, ГеО, СаО, МпО и оптимальным значением соотношений,Флюс 2. Флюс предлагемого состава с максимальным содержанием А 120 з, Р 60, МпО, минимальным содержанием ЯО 2, М 90, Т 02 и оптимальным значением соотношений.Флюс 3, Флюс предлагаемого состава с максимальным содержанием СаО и минимальным значением отношения Т 02 к М 90.Флюс 4. Флюс предлагаемого состава с оптимальным содержанием окислов и максимальным значением отношения ТО кФлюс 5. Флюс предлагаемого состава с оптимальным содержанием окислов и оптимальным значением соотношений.Флюс 6. Флюс с пониженным значением соотношения ТО 2 к М 90, с нарушением условия по сумме окислов, что приводит к неудовлетворительной отделимости шлаковой корочки, а также наличию пористости.Флюс 7. Флюс с повышенным значением суммы окислов А 20 з + М 90, что приводит к образованию пористости в сварных швах.Флюс 8. Флюс с повышенным значением отношения Т 02 к М 90, что вызывает неудовлетворительное формирование сварного шва и неудовлетворительную отделимость шлаковой корочки.1606297 Формула изобретения Флюс 9, Флюс с повышеннным содержанием ЯО 2, М 90, Т 02 с пониженным содержанием А 20 з, СаО, МпО, что приводит к неудовлетворительной отделимости шлаковой корочки. 5Флюс 10. Флюс с повышенным содержанием А 20 з, РеО и пониженным содержанием 302, М 90, Т 02, что приводит к неудовлетворительному формированию сварного шва и неудовлетворительной от делимости шлаковой корочки.Флюс 11. Флюс с повышенным содержанием СаО и пониженным содержанием РеО, что вызывает неудовлетворительную отделимость шлаковой корочки, 15Предлагаемый флюс обладает экологической чистотой. при высокой стойкости швов к порообразованию, хорошей отделимостью шлаковой корочки и низкой склонностью к гидратации, что позволяет 20 использовать его для сварки и наплавки широкого класса низко и среднелегированных сталей,Флюс для злектродуговой сварки и наплэвки, содержащий диоксиды кремния и титана, оксиды алюминия, железа, кальция, магния. марганца, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью исключения выделений в процессе сварки токсичных соединений фтора при сохранении стойкости к порообразованию и хорошей отделимости шлаковой корки, флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас,:Диоксид кремния 20-30 Оксид алюминия 15 - 20 Оксид железа 3 - 6 Оксид кальция 2 - 6 Оксид магния 15 - 20 Монооксид марганца 5 - 15 Диоксид титана 20-25 при этом сумма оксидов кремния, железа, кальция и марганца превышает сумму оксидов алюминия и магния, а отношение оксидов титана и магния составляет 1,1 - 1,5. Флюс, М 24 17 4 3 20 8 24 39 37 1,2 Хорошее 20 20 6 4 15 15 20 45 35 1,3 Хорошее Хорошая Хорошая Хорошая Хорошая Хорошая Характеристика флюсов Весовое содержание компонентов флюса, вес.,Я 02АЬОзГеОСаОМпОТ 02МпО+302+ГеО+СаО АЬОз+МЯОТ 02 Ю 90Наличие порФормирование шва Отделимость шлаковой корочки 30 15 3 2 20 5 25 40 35 1,25 Хорошее 20 16 4 6 20 12 22 42 36 1,1 Хорошее 25 18 3 3 17 10 24 4135 1,4 Хорошее 25 20 6 4 20 5 20 40 40 1.0 Удовлет- ворительное Неудовлетво- тельная1606297 Продолжение таблицы Флюс, М Характеристика флюсов 10 Неудовлет- ворительное Неудовлет- воритель- ная Отделимость шлаковой корочки Составитель Т, Арест Редактор Т. Парфенова Техред М.Моргентал Корректор А. ОбручарЗаказ 3516 Тираж 647 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 Весовое содержание компонентов флюса, вес.51 02А 120 зГеОСаОМдОМпОТ 1 02Мп О+902+ГеО+СаО А 120 з+М 90Т 102/М 90Наличие порформирование шва 25 20 3 2 20 5 25 35 40 1,25 Удовлет- ворительное Удовлет- воритель- ная 20 20 5 5 16 10 24 40 36 1,5 Неудовлет- ворительное Неудовлет- воритель- ная 31 14 3 1 21 26 39 35 1,2 Удовлетворительное Неудовлет- воритель- ная 19 21 7 4 14 16 19 46 35 1,4 20 20 2 7 18 12 21 41 38 1,2 Удовлетво- рительное Неудовлет- воритель- ная