Плавленый флюс для автоматической сварки

) Заявител ЛЕНЫЙ фЛКС ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОСВАРКИ(54) П ится к производериалов и можетавтоматической рритных 12%-ых ашиностроительной омышлен ности. Изобретение ству свар очнь быть использов сварки мартенс хромистых стал и судостроител тиос х мат ано для итно-фе ей вм ьной пр вооВ настоящее время для сварки .12%-ых хромистых сталей применяются малоактивные основные флюсы, Применение существующик флюсов в сочетании с 12%-ой хромистой сварочной проволокой позволяет избежать значительного вь горания хрома в процессе сварки, что обеспечивает требуемую коррозионную стойкость металла шва.Однако прн сварке под основными малоактивными флюсами происходит значительное насыщение неплавленного металла водородом, что резко уменьшает сс противляемость его образованию холодных трещин и вызывает необходимость выполнения сварки с высокой температурой подогрева (250-350 С),Для сварки 12%-ых хромистых нержавеющих мартенснтных и мартенситно-ферритных сталей необходим флюс,.которыйобеспечивал бы низкое содержание водорода в металле шва, отсутствие значиф тельного выгорания хрома и высокуюсопротивляемость наплавленного металлахрупким разрушениям, что позволит выполнять сварку этих сталей без подогреваилн с небольшой температурой подогревадо 60-100 С .Известен ннзководородистый кислыйфлюс 33 , который имеет следующийсостав, вес. %:Двуокись кремния 4-1 2 15Двуокись титана 28-36Закись марганца 0,5- 4,5Окись кальция 1 2-20Окись апкминия 0,5-8 20фгористый кальций 24-49При автоматической сварке под этимфлюсом обеспечивается низкое содержание водорода, однако наблюдается значительное выгорание хрома, некоторое15 3 921 7,3становление кремния из флюса и повышение содержания кислорода в наплавленном металле, что приводит к значительному снижению ударной вязкости (табл, 1,2 иЗ),Известен также флюс 21, которыйимеет следующий состав, вес. %:Двуокись кремния 3-40Двуокись титана" 15Окись кальция 3-40 оОкись алюминия До 25Двуокись циркочия До 25Окись хромаДо 25Окись магния 5-70фтористый кальций 1-5Увеличение содержания кремнеземаво флюсе свыше 2,5% приводит к существенному выгоранию хрома в наплавленномметалле при сварке 12%-ых хромистыхнержавеющих сталей, что значительноснижает его коррозионную стойкость.Кроме того, в известном флюсе содержание двуокиси титана не обеспечивает достаточно высокой ударной вязкости, а низкое содержание фтористого каль- д 5ция не обеспечивает полного связыванияводорода,Цель изобретения - создание сварочного флюса для автоматической сварки12% ых хром. истых нержавеющих мартенситных и мартенситно-ферритных сталей,обеспечивающего отсутствие значительного выгорания хрома и повышение ударной вязкости наплавленного металла,Поставленная цель достигается тем,35что в плавленном флюсе, содержащемфтористый кальций, двуокись кремния,двуокись титана, окись. кальция, окисьалюминия, двуокись циркония, окись хрома, окись магния, флюс содержит компоненты при следующем соотношении, вес.%:Двуокись кремния . 0,1-2,5Двуокись титана 26-30,9Окись кальция 7-1 1,9 45Окись алюминия 8,1-1 2Двуокись циркония 2-5Окись хрома О, 5-3Окись магния 2-6фтористый кальций Остальное5 ОУвеличение двуокиси .титана во Флюсе до 26-30,9% обеспечивает восстановление титана в наплавленном металле воптимальных пределах (0,03-0,07%) изначительно улучшает сварочно-технологические свойства флюса (хорошее фор 55мирование валиков и хорошую отделяемость шлаковой корки), а также повышает ударную вязкость наплавленного ме 6 4талла до 15 кгс.м/см Увеличение фтористого кальция в предлагаемом флюсеспособствует более полному связываниюводорода в атмосфере дуги в стойкоехимическое соединение, что приводитк существенному уменьшению водородав неплавленном металле,Введение двуокиси цирконня увеличивает кислотность флюса, что способствуетснижению содержания водорода.Введение окиси хрома во флюс позволяет предотвратить выгорание хрома впроцессе сварки, что приводит к обеспечению требуемой коррозионной стойкостинацлавленного металла, Введение окисимагния приводит к улучшению сварочнотехнологических свойств флюса. Для снижения температуры плавления флюса, чтопозволяет обеспечивать получение хороших сварочно-технологических свойств,соотношение сумма ного содержанияокиси кальция и окиси магния к содержанию окиси алюминия должно быть впределах 1,1-1,5.Соотношение кислых и основных окислов и принятое содержание фтористогокальция во флюсе позволяет обеспечитьнизкое содержание водорода и хорошуюотделимость шлаковой корки,Для подтверждения сказанного быловыплавлено три партии предлагаемогофлюса (табл. 1). Под флюсом указанныхпартий была выполнена многослойная наплавка на сталь Ст 3 проволокой марки ЭП-ВИ на режиме: 3, =600700 А, О, =34-38 В, 0 =15-25 м/ч.Перед сваркой предлагаемый и известный флюс был прокален при температуре700 С, выдержка 3 ч.Из верхнего слоя наплавки были вырезаны образцы Шарпи (тип 1 Х поГОСТ 6996-66) для испытания на ударную вязкость и разрывные образцы, после этого они были испытаны. Наплавленный металл термической обработке не подвергалсяВ табл. 1 приведен химический составфлюса; в табл. 2 - химический состав наплавленного металла, в табл. 3 - егомеханические свойства (средние значенияиз трех образцов).В табл . 2 также приведены данныепо содержанию водорода в металле шва.Как видно из табл. 2 содержание водорода в металле шва при сварке под предлагаемым и под известным флюсом примерно одинаково и является относительно низким (не превышает 3,0 см /100 г),что обеспечивает высокую сопротивляеХимический состав флюса Предлагаемый 1 0 1 30 9 0,5 5 35,6 11,9 12 7 109 811 3,5 44 3 2 46,12 25 26 3 1,8 28 Твблввв 2 Хннкческкй состав наплввленного металла при автоматической сварке поа флюсом проволокой марки ЭП-Ви 1 Наллавленяыйметалл 0,018 0,22 0,23 0,004 0,020 12,0 2,1 Преал- агаемы 0,021 Оствлы 2,3 ное 0,027 То жс 2,00,07 2 То же 0,010 0,18 0,18 0,005 0,021 12,15 2,15 30,014 0,14 0,19 0,005 0,023 12,28 2,15 0,03 0,029 -3,0 П р в м е ч а в н е: Соаержвнке воаороав опрепелнлось путем изготовления карвнозюной пробы лрв нвплавке валика проволокой Св-ОВА лол испытуемым флюсом 5 9217 мость наплавленного металла, образованию холодных трещин и позволяет производить наплавку проволокой маркиЭП-ВИ без подогрева,Содержание хрома в наплавленном 5 металле при сварке под предлагаемым флюсом .находится в пределах 12,0- 12,28%, что весьма близко к содержаниюхрома в сварочной проволоке (табл.2). Это свидетельствует о том, что вы горание хрома происходит в незначитель ной степени. Содержание хрома в наплавленном металле уменьшается на 0,12- 0,4% по сравнению со сварочной проволокой. В то же время как при сварке поц 15 противопоставляемым фпюсом наблюдает-ся значительное выгорание хрома, в наплавленном металле содержание хрома снижается на 2,1 % по сравнению со сварочной проволокой. 20При сварке под предлагаемым флюсом наблюдается значительно меньшее содержание кислорода в наплавленном металле по сравнению с противопоставляе- мым флюсом, что приводит к существен ному повышению сопротивляемости наплавленного металла хрупким разрушениям,Ударная вязкость для металла, наплавленного под предлагаемым флюсом, составнет в срецнем 14,3-16,2 кгс.м/скГчто примерно в 2,3-2,6 раза большечем для металла, наплавленного подпротивоп, гавляемым флюсом (табл. 2и 3). Более низкое содержание кислорода в наплавленном металле при сваркепод предлагаемым флюсом объясняетсяменьшим загрязнением его неметаллическими включениями, образующимися врезультате выгорания (окисление) хрома,Техникс-экономическая эффективностьпредлагаемогоизобретения заключаетсяВ существенном повышении сопротивляемости наплавленного металла хрулкрмразрушениям при одновременном обеспечении достаточной коррозионной стойкости его,Условная годовая экономия при использовании предлагаемого флюса для сварки энергетического оборудования в машиностроительной и судостроительной промышленности составит примерно 200 тыс. руб.Табл ида 1921736 . Таблнца 3 Механические свойства наплавленного металла/Механические свойствакгс/мм .кгпв/Ьм анкгс ю/см Партия флюМарка флюса 12,4 18,6 Предлагаемый 68,0 15,7 16,7 85,8 80,4 856 791 86,1 79,7 10,8-20,0 692 9,9-1 7,8 66,7 16,0 Составитель М. СаленкоТехред 3, фанта Корректор М, Шароши Редактор В. Лазаренко Заказ 2448/14 Тираж 11 51 Подписное ВНИИПИ 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 формула изобрете нияПлавленый флюс для автоматической сварки, содержащий двуокись кремния, двуокись титана, окись кальция, окись 2 р алюминия, двуокись циркония, окись хрома, окись магния, фтористный кальций, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения ударной вязкости наплавленного металла н предотвращения выгора 5 ния хрома при сварке 12%-ых хромистых сталей, фпюс содержит компоненты при следующем соотношении, вес. Ъ:Двуокись кремния 0,1-2,5 Двуокнст титана 26-30,9 Окись кальция 7-1 1,9Окись алюминия 8,1-12Двуокись циркония 2-5Окись хрома 0,5-3Окись магния 2-6фгористый кальций ОстальноеИсточники информации,принятые во внимание. при экспертизе1, Авторское свидетельство СССРМ 676408, кл В 23 К 35/362,04.1 1.76. 2. Патент Великобритании М 1311289,кл, С 7 М, 20,03.73 (прототип),