Керамический флюс для механизированной сварки сталей

(71) Заявитель 4) КЕРАМИЧЕСКИЙ ХАНИЗИРОВАННОЙ С ЛЮС ДЛЯ СТАЛЕ Для предотвращения образования горячихтрещин нрнбегают к уменьшению режимовсварки, что приводит к снижению произвтельности сварочных работ, Повыситьшвов против образования горячих трещинможно также за счет моднфнцироваиия ирафинирования металла шва с помощь рвмичвскнх флюсов.Известен керамический флюс для нвплвв.ки стали средней твердости 1, имеющийследующий состав, вес.%:Магнезит 25 - 32Плавиковый шлат 26 - 30Глинозем 15-25Мрамор 5-10Полевой шп.г Изобретение относится к сварочным материам, а именно к керамическому флюсу длявтоматической сварки аустенитной хромониелевой проволоки типа Х 21 Н 10 Г 6 закаливаннцихся сталей типа ЗОХНМ. оди. стойкостьВ настоящее время в промышленности для автоматической сварки конструкций из закаливающихся сталей применяется аустенитная хромоникелевая проволока марки Св 08 Х 2 Н 10 Г 6е в сочетании с плавлеными или керамически. ми флюсамиЮвы, выполненные с примене. кием указанной проволоки, имеют высокие показатели пластических характеристик и об. ладают хорошей стойкостью против других15 разрушений, Вместе с тем, опыт сварки жестких конструкций из закалнвающихся сталей (особенно больших толщии) показывает, что в металле шва в ряде случаев наблюдаютсяг горячие трещины. Исследования показывают, что появление таких трещин в основном связано со значительным разбавлением высоколегированного металла шва основным уг. леродистмм низколегированным металлом. ю ке 3 - 8 7 - 9 2 - 3 ФеррохромФерромарганецАлюминиевыйпорошокФерротитанНизкое стекло,5 17-22 Ордена Ленина и ордена Трудового Красного 3 ацезеинститут электросварки им. Е. О. Патона АН Украинской 6 СУ899312 2 - 6 3 - 6 1 - 4 0,05 - 0,8 Применение такого флюса в сочетании саустенитной проволокой типа Х 21 Н 1 ХТ 6 присварке закаливающихся сталей позволяет повысить стойкость швов против образованиягорячих трещин. 5Однако сварные швы, а особенно нрисварке на повышенных режимах имеют низкую стойкость против образования трещин:по зоне сплавления (отрывов) н по этомупоказателю они не удовлетворяют требованиям ТУ. Кроме того, такой флюс в соче.танин с аустенитной хромоникелевой проволо.кой имеет неудовлетворительные технологи.ческне характеристики (плохая отделимостьшлаковой корки и растекаемость наплавленного металла).Известен также керамический флюс длясварки закаливающих сталей аустенитной про.волокой, содержащий компоненты в следую.щем соотношении, вес,%:36Плавиковый шпат 32 - 40Мрамор 10 - 20Магнезит 15-24Глинозем 12-18Гематит 1 - 5 33МарганцеваярудаФерроалюминийФерротитанБихромат калияАлюмоцериеваялигатура 0,01 - 0,6Введение в известный флюс алюмоцериевойлигатуры позволяет повысить стойкость швовпротив образования трещин-отрывов по зонесплавления, При сварке на умеренных режимахфлюс обеспечивает требуемую стойкость швовпротив образования горячих трещин 121Однако при сварке под таким флюсом наповышенных режимах стойкость швов противобразования горячих трещин значительно сни.4 Фжается и не удовлетворяет требованиям ТУ.При этом в определенной мере понижаетсяи стойкость швов против образования отрывов. Все это уменьшает возможности автоматической сварки в части производительностипри изготовлении конструкций из эакаливающихся сталей,Цель изобретения - повышение производи.тельности сварки и стойкости швов противобразования горячих трещин прн механизиро- ффванной сварке жестких конструкций из герме,тически обработанных эакаливающихся сталейтипа ЗОХНМ;Эта цель достигается тем, что хромоникелЕвая аустенитная проволока марки: ИСв 08 Х 21 Н 10 Г 6, высокоосновного керамического флюса, содержащего плавнковый шпат,магнезит, мрамор, глинозем, гематит, марган 1 - 50,5 - 50,5 - 2,5 4цевую руду, ферроалюминий, ферротитан, алюмоцериевую лигатуру и дополнительно - ле.гирующий аустенитный хромоннкелевый поро.шок при следующем соотношении компонен.тов флюса, вес.%:Плавнковый шлат 23 - 35Магнезит 12-20Мрамор 8 - 15Глинозем 9 - 14Гематит 2 - 8МарганцеваярудаФерроалюминийФерротитанАлюмоцеркеваялигатура 0,05-0,6Аустенитныйлегирующийпорошок 5 - 35,при этом аустенитный легирующнй порошокимеет следующий состав, вес.%:Углерод 0,02 - 0,15Кремний 0,1-1,5Хром 18-24Никель 7 - 1Марганец О, -7,0Железо ОстальноеПовышение стойкости швов против образо.вания горячих трещин достигается в результате модифицирующего действия порошка. Прилегировании через керамический флюс порошок снижает температуру металла сварочнойванны, увеличивает количество центров крис.таллизацни н, таким образом, способствуетиэмельчению (модифнцированню) структурыметалла шва, При этом существенно повыша.ются пластические характеристики металлашва и его стойкость против образования горячих трещин,Дополнительное легированне металла швас помощью предложенного керамвескогофлюса уменьшает долю основного металлав металле шва, снижает тепловложение воколошовную зону и ускоряет процесс крис.таллизации сварочной ванны. Все это замед.ляет диффузионные процессй, уменьшаетхимнеоднородность в зоне сплавления и способствует повышению ее стойкости противобразования трещин-отрывов.Повышенная стойкость швов против образования горячих трещин и трещин. отрывовв зоне сплавления, а также снижение тепловложения в зону сплавлення при сварке подпредложенным керамическим флюсом позволяет существенно поднять режимы сварки эакаливающихся сталей без снижения качествасварных соединений. Таким образом, повыситьпроизводительность сварки, Так, введение вфлюс аустенитного хромоникелевого порошка5 8993 вышеуказанного состава при сварке аустенитной проволокой марки Св 08 Х 21 И 10 Г 6 .позволяет поднять производительность сварки зака. лнваюшейся стали типа ЗОХНМ до 80%. При этом технические свойства флюса остаются достаточно высокими прн сварке как на постоянном, так и переменном токе.Указанные выше свойства предложенного ке рамического флюса получаются при содержа. нии в нем компонентов в следующем соот ф ношении, вес.%:Плавиковый шлат 23 - 35Магнезит (обожженный)2-20Мрамор 9 - 15Глинозем 9-14 15Гематит 3 - 8Марганцевая руда 1 - 3ферроалюминий(50% А 1) 0,5 - 5Ферротитан 0,5-2,5 20АлюминиАлюмоцериеваялигатура38 - 42% А 1, 25- 32%Се,25 - 32% РЗМ, 4 - 10% Ре 0,05-0,6 ИЛегирующий аустенит.ный порошок Плавиковый шлатМагнезитМраморГлиноземГематитМарганцевая рудаферроалюминий(50% А 1)ЭерротитанАлюмоцериева ялигатураАустенитный по.рошок 26,8 34,85 23,2 15 19 12,0 11 5 9 1 О 4 9 4 3 5 2 3 1 4 5 41 1,5 02 015 ОЗ 26 5 36 5 - 35 Механические характеристики многослойного металла шва С 1 нгс/мм кгс/мм о/о о/о кгмс/см Зо м еакг мм чи Предложенный,%: С 0,07; 30,54; М 5,72; Сг 20,83;11.известным, флюсом. Производнтельносоценивалась по количеству наплавленн1 ч металла ( "и, кг) при сваркемаксимально допустимых токах.Образцы для механических испытанрезались из средних слоев многослойшва,Как видно из таблицы, флюс предлго состава обеспечивает более высокукость швов против образования горячии позволяет повысить производительн и м е ч а н и е: Сварка выполнялась нСв 8 Х 21 Н 1 ОГ 6 состава М 9,93; Р 0,018; 80,0 ть такжеого в ии вм го оженно.ю стой. х трещин ость сварСтойкость швов против образования горя. чих трещин (Мр мм/мнн) оценивалась по методике, в основу которой положен статический изгиб стыкового образца в процессесварки.Производительность сварки оценивалась по максимально допустимому сварочному току ( 1, еах), при котором отсутствуют трещины в металле шва и в зоне сплавлеиия, а также обеспечивается одинаковая трещино. устойчивость в сравнении со сваркой под 12, 4При сварке термически обработанной сталитипа ЗОХНМ аустенитной проволокой маркиСв 08 Х 21 Н 10 Г 6 может быть применен кеуами.ческий флюс следую 1 цих составов, вес.%;Ю В таблице приведены механические характе. ристики и данные по стойкости швов против образования горячих трещин и производитель. ности при сварке на переменном токе аусте. нитной проволокой Св 08 Х 21 Н 10 Гб Ф 5 мм иод предложенным флюсом составом 1 П, Н 1, и нод известным керамическим флюсом.Составитель М, СалеикоТехред С,Мигунова Корректор Л, Шеиво Редактор Г, Волкова Подписное Тираж 1150 ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Мо.ква, Ж, Раушская наб., д. 4/5Заказ 12019/18 филиал ПИП "Пател", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 7 89931 кн на 20 - 80% без снижения качества сварных соединений. Предложенный флюс прошел все.сторонние, лабораторные испытания. При ав.томатической сварке проволокой Св 08 Х 21 Н 10 Г 6 жестких стыковых образцов нэ термическиобработанной стали типа ЗОХНМ толщиной ЗО - 80 мм с типовыми разделками,Испытаниячпоказали, что предложенный флюс обеспечива. ет устойчивый процесс горения дуги, незначи. тельное гаэовыделение, хорошее формирование 1 о ,валиков, легкую отделимость шлаковой кор.кн со всех валиков при сварке в глубокую разделку и требуемую стойкость швов про,тив образования пор, горячих и холодных тре ,щнн. Металлографические исследования также подтвердили высокое качество швов, вынол.,пенных под предложенным флюсом.Использование керамического флюса пред.ложенного состава в производстве металло.конструкций из эакаливающнхся сталей типа Зф ЗОХНМ позволит улучшить качество сварных работ и получить за счет этого экономию в размере 100-200 руб. на тонну флюса. Формула изобретения Керамический флюс дпи механизированной сварки сталей, содержащий плавнковый шпаг, магнезит, мрамор, глинозем, гематит, марган. цевую руду, ферроалюминий, ферротитаи, алю. моцериевую лигатуру, о т л и ч а ю ш, и й щ 1 с я тем, что, с целью повышения производительности путем увеличения скорости свар. ки н повышения стойкости металла шва против образования горячих трещин при сваркезакалнвающихся сталей высоколегированнойпроволокой, флюс дополнительно содержитлегирующий аустенитный порошок при следующем соотношении компонентов флюса, вес.%:Плавиковый шпаг 25-35Магнезит 12 - 20Мрамор 8 - 15Глинозем 9 - 14Гематит 2 - 8МарганцеваяРуда 1 - 5Ферроалюмнний 0,5 - 5Ферротитан 0,5-2,5Алюмоцериевая лигатура 0,05 - 0,6Аустенитныйлегирующкй порошок 5 - 35,нри этом аустенитный легирующий порошокимеет следующий состав, вес.%:Углерод0,02-0,15Кремний 0,1-1,5Хром 18-24Никель 7 - 11Марганец 0,1-7,0Железо ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетелвство СССР Иф 216151,кл, В 23 К 35/362, 23,01,65,2. Авторское свидетельство СССР Яф 768582,кл, В 23 К 35/362, 14.09,7 (прототмп).