Плавленый флюс для механизированной сварки

(54) ПЛАВЛ ЗИРОВАНН (57) Испол сварка ста 08 х 2 ОН 9 Г 7 следующие кремния 24 магния 6 - 10 кальция 16- сид хрома 1 натрия 4 - 8. Я МЕХАНИИзобретение относиматериалам, в частностиных флюсов, и может бытьэлектродуговой сварки,среднелегированных стаИзвестен флюс АВ вполне удовлетворительншва и легкую отделимостФлюс имеет следующийОкись кремнияОкись алюминия тся к сварочным к составам плавлеиспользованодля преимущественно лей.обеспечивающий ое формирование ь шлаковой корки. состав,мас.ф:15-20 18 - 23 варки й слеГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРФ 189296, кл, В 23 К 35/362, 15.06.65,Авторское свидетельство СССРМ 613871, кл. В 23 К 35/362, 07.12.76.Заявка Японии М 41-25250,кл, В 23 К 35/362, 1966,Подгаецкий В, В. и др. Сварочные флюсы, - Киев; Техника, 1984, с, 109.Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. /Под ред. Б,Е. Патона, М., Машиностроение, 1974, с,348.Авторское свидетельство СССРЯ 733933, кл. В 23 К 35/362, 12.04.77,Авторское свидетельство СССРВ 1169279, кл. В 23 К 35362, 1983. ЕНЦЙ ФЛЮС ДЛОй СВАРКИьзование; механизированная ли ЗОХ 2 Н 2 М проволокой СвТ, Плавленый флюс содержиткомпоненты, мас,Ж: оксид -28;.оксид марганца 6-10 оксид ; оксид алюминия 14-18; оксид -20; фторид кальция 11-15; ок- -4; оксид калия 0,4-1,0; фторид 4 табл. Окись кальция 12-18Сумма окислов калия и натрия 2-3Фтористый кальций 35-45Фтористый натрий 4-5Окислы железа Не более 0,5Недостатком флюса является то, что овесьма склонен к гидратации, что связаноповышенной осйовностью;Известен сварочный флюс для снизколегированных сталей, имеющидующий состав, мас, ф,:Глинозем 19-23Кремнезем 22-26Магнезит 8-11Оксиды марганца 6-9Смесь окиси калия и натрия 0,5-1,5 5 Плавиковый шпат ОстальноеНедостатками сварочного флюса являются невысокая стойкость против образования пор, плохое формирование металла шва, плохая отделймость шлаковой корки, а 10 также неустойчивое горение сварочной дуги.Известен флюс для подкладки при односторонней автоматической сварки следующего состава, %:СаО 15 - 35 15 МцО 5 - 25АгОз 10 - 30СаГг 3-20МпО 5-25. 30 г 5-30К недостаткам флюса следует отнести 20 то, что он является подкладочным и предназначается для обеспечений формирования валика и предотвращЕния наплавки металла на подкладку, Использование известного флюса в качестве сварочного, кото рый наносится на поверхность кромок заготовок и определяет характер металлургических процессов в сварочной ванне, не обеспечивает получения качественных сварных соединений "и стабилизации сва рочного процесса.Известен флюс марки АНдля сварки среднелегированных сталей аустенитной проволокой, имеющий следующий состав, ас% 35Окись кремния 18-22 Окись алюминия 19-23 Окись марганца 7 - 9 Окись кальция 12-15 Окись магния 12-15 40 Сумма окислов натрия и калия 1-2 Фтористый кальций 20-24 Окислы железа Не более 1,0 Сера .Не более 0,05 Фосфор Не более 0,05 45 Недостатками флюса являются неудовлетворительное формирование швов, плохая отделимость шлаковой корки, а также невысокая стойкость против образования пор, 50Известен сварочный флюс для сварки низколегированных сталей перлитного класса, имеющий следующий состав, мас,:Кремнезем 24-28 55 Фтористый кальций 16-20 Окись кальция 4-8 Окись алюминия 15-18 Магнезит 18-26 Смесь окисей калия и натрия 3,0-6.5 Закись марганца фтористый .натрий 0,5-5,0 Данный флюс повышает стойкость металла против образования горячих трещин, улучшает отделимость шлака с поверхности наплавляемого металла.Однако при сварке среднелегированных сталей типа ЗОХ 2 Н 2 М дает неустойчивый процесс горения дуги и дефекты в виде подрезо в.Известен флюс марки ФЦ, который предназначен для сварки среднелегированных сталей, в том числе и легированной сварочной проволокой, Состав флюса ФЦследующий, мас,%;ЙОг 26 - 32МпО 3-6СаО 15 - 21МЯО 6-9АгОз 17 - 21СаГг 12-18МаР 3-8Иаг 0, Кг 0 Не более 2Гег 0 з Не более 1Флюс ФЦотносится к группе низко- кремнистых низкомарганцевых солеоксидных флюсов.Недостатками известного флюса являются склонность к гидратации и необходимость прокалки при 600 С, невысокая стойкость против образования пор и трещин.Целью изобретения является создание состава плавленого флюса для механизированной сварки стали типа ЗОХ 2 Н 2 М проволокой СвХ 2 ОН 9 Г 7 Т, обеспечивающего стабилизирующие свойства, улучшенную отделимость шлаковой корки, высокую стойкость швов против образования пор и трещин, хорошую смачиваемость основного металла наплавляемым и получение плавного перехода от шва к основному металлу при высоких значениях величины ударной вязкости металла шва. Введение окисла хрома в состав флюса при соотношении 28 6 позволя-ЗЮгСггОзет существенно улучшить отделимость шлаковой корки за счет изменения окислительного потенциала флюса. Хром при сварке аустенитной проволокой не окисляется и нет эпитаксиального срастания шлака и металла (см, данные табл.),Сопоставительный анализ известного и предлагаемого флюсов говорит о том, что введение окисла хрома в количестве 1-4при соотношении 286 с одноЯ 02Сг 20 звременным введением в состав флюса МцО(6-10%), А 20 з (14 - 18%) и СаО (16-20%)обеспечивает стойкость против образова.- 5ния пор и трещин,Проведены сравнительные испытанияфлюсов на стойкость швов поотив образования горячих трещин, Применяется проволока ф 5 мм марки СвХ 20 Н 9 Г 7 Т. Сварка 10ведется в канавку глубиной 30 мм с угломраскрытия 60 при толщине металлад = 80-85 мм, Режим сварки: сила тока 675730 А, ток постоянный, полярность прямая,напряжение на дуге 38-40 В. Скорость сварки изменяют в зависимости от стойкостиметалла шва против образования горячихтрещин, добиваясь отсутствия последних.Эта скорость считается критической приоценке сварочных материалов, 20Чем больше скорость сварки, тем болеестойкий металл шва против образованиятрещин. Результаты приведены в табл. 2.Были выплавлены однослойные наплавки проволокой СвХ 20 Н 9 Г 7 Т ф 5 мм 25на приведенных выше режимах в канавкудлиной 450 мм с углом разделки 60 с засыпкой различных количеств синтетическойржавчины на 100 мм шва. Установлено, чтопри наплавке под известным флюсом пор 30нет при количестве ржавчины не более 0,2гО 100 мм шва. Под предлагаемым флюсомпор нет при количестве ржавчины 2,0 гО 100мм шва.Уменьшение температуры плавления 35флюса до 1030 С (известного 1300 С), оптимизация его вязкости обеспечивают хорошую смачиваемость основного металланаплавляемым, плавный переход от шва косновному металлу. Это подтверждают полученные данные по растекаемости металлашва при автоматической двухдуговой сварке в глубокую разделку проволокой Св 08 Х 20 Н 9 Г 7 Т ф 5 мм на постоянном токеобратной полярнрсти. Корень шва варят на 45режиме: св = 500.А, 09 = 40 В, Осв = 18 м/ч,последующие валикияв:=550 А, Оц = 42 В,Осв = 18 мОч. Ширина корневого валика присварке под известным флюсом 18 м, а подпредлагаемым 25 мм, Ширина последующих валиков соответственно 50 и 57 мм,Флюс предлагаемого состава, а также флюсы с концентрацией ингредиентов, выходящих за указанные диапазоны, выплавляют в электродуговых печах с графитовой футеровкой, а также в металлическом кокиле, гранулируются мокрым способом такий образом, что зерна его имеют пемзовидное строение, а после сушки и рассева (0,3552,5 мм) обеспечивается насыпная плотность готового флюса в пределах 0,8-1,1 кгОдмз, Плавки ведется на режиме 100 В, 3000 А. Грануляция флюсов осуществляется в воду. Сушка ведется в печах барабанного типа, Рассев полигональном сите. В табл, 3 приведены химические составы опытных флюсов.Ингредиенты, входящие в состав флюсов 3-7, находятся в оптимальных пределах предлагаемого состава, а флюсы 1, 2, 8 и 9 находятся за пределами предлагаемого состава,В лабораторных условиях проведены испытания флюсов. Применяемое оборудование: А, источник питания ВСЖ. Сварка велась на стали типа ЗОХ 2 Н 2 М проволокой СвХ 20 Н 9 Г 7 Т 5 мм,В табл, 4 приведены результаты испытаний опытных флюсов,Результаты сопоставительного анализа и испытаний опытных флюсов показывают, что флюс предлагаемого состава позволяет обеспечивать отличные стабилизирующие свойства, улучшенную отделимость шлаковой корки, высокую стойкость швов против образования пор и трещин, хорошую смачиваемость основного металла наплавляемым и плавный переход от шва к основному металлу при высоких значениях величины ударной вязкости металла шва. Нарушение и редла гаемо го соотношения 3102 О К 20 и Я 02 ОСг 20 з приводит к снижению качества сварных соединений,Формула изобретения Плавный флюс для механизированной сварки низко- и среднеуглеродистых, среднелегированных сталей высоколегированной проволокой, содержащий оксиды кремния, марганца, магния, алюминия, кальция, калия и фториды кальция и натрия, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения сварочно-технологических свойств и повышения стойкости против трещинообраэования и ударной вязкости металла шва при сварке сталй типа ЗОХ 2 Н 2 М проволокой СвХ 20 НОГ 7 Т, флюс дополнительно содержит оксид хрома при следующем соотношении компонентов флюса, мас4: .Оксид кремния 24-28 Оксид марганца 6-10 Оксид магния 6 - 10 Оксид алюминия 14-18 Оксид кальция 16-20 Фторид кальция 11-15 Оксид хрома 1 - 4 Оксид калия 0,4-1,0 Фторид натрия 4-81756080 Таблица 1 Флюс Таблица 2 бпица 3 Твб Составитель В.ТокаревРедактор Техред М.Моргентал Корректор А.Долинич Заказ 3048 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гаг ИзвестныйП е агаемый Содержание хрома в проволоке мас. 19,02 19,02 Содержание хрома в нанлавке,мас, ф 18,5 19,4