Плавленый флюс для механизированной сварки

Плавленый флюс для механизированной сварки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: механизированная сварка стали ЗОХ2Н2М проволокой Св- 08х20Н9Г7Т, Плавленый флюс содержит следующие компоненты. мас,%: 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 4-8. 4 табл. Окись кальция12-18 Сумма окислов калия и натрия 2-3 Фтористый кальций35-45 Фтористый натрий4-5 Окислы железаНе более 0,5 Недостатком флюса является то, что он весьма склонен к гидратации, что связано с повышенной основностью. Известен сварочный флюс для сварки низколегированных сталей, имеющий следующий состав, мас.%: VJ СП Б 8

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 В 23 К 35/362

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ФФ (21) 4869802/08 (22) 04,07.90 (46) 23.08,92. Бюл. ¹ 31 (71) Институт электросварки им. Е. П. Пато> на

"у (72) В. С. Токарев, В. А. Саржевский, Л. И.

Аврахова, А. А, Тарара, В, И. Галинич, В, Г.

Гордонный, А. В. Коваль, И. M. Люборец, В.

И. Ишутин, Н, П. Антоненко, В. П. Колесников, Н. В. Павлов и В, М. Статива (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 189296, кл. В 23 К 35/362, 15.06.65, Авторское свидетельство СССР № 613871, кл. В 23 К 35/362, 07.12.76.

Заявка Японии № 41-25250, кл. В 23 К 35/362, )966, Подгаецкий В, В. и др. Сварочные флюсы. — Киев; Техника, 1984, с, 109.

Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением. /Под ред. 5.

Е. Патона. M., Машиностроение, 1974, с.

348.

Авторское свидетельство СССР

N 733933, кл. В 23 К 35/362, 12.04.77, Авторское свидетельство СССР

f+ 1169279, кл. В 23 К 35/362, 1983.

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к составам плавленых флюсов, и может быть использованодля электродуговой сварки, преимущественно среднелегированных сталей.

Известен флюс AB-5, обеспечивающий вполне удовлетворительное формирование шва и легкую отделимость шлаковой корки.

Флюс имеет следующий состав, мас.g:

Окись кремния 15 — 20

Окись алюминия 18 — 23

„„5U„„1756080 А1 (54) ПЛАВЛЕНЫЙ ФЛЮС ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ (57) Использование; механизированная сварка стали ЗОХ2Н2М проволокой Св08х20Н9Г7Т, Плавленый флюс содержит следующие компоненты, мас,g: 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 — 8. 4 табл.

Окись кальция 12 — 18

Сумма окислов калия и натрия 2-3

Фтористый кальций 35-45

Фтористый натрий 4-5

Окислы железа Не более 0,5

Недостатком флюса является то, что он весьма склонен к гидратации, что связано с повышенной осйовностью;

Известен сварочный флюс для сварки низколегированных сталей, имеющий следующий состав, мас.g:

1756080

Глинозем 19-23

Кремнезем 22-26

Магнезит 8-11

Оксиды марганца 6-9

Смесь окиси калия и натрия 0 5-1,5 5

Плавиковый шпат Остальное

Недостатками сварочного флюса являются невысокая стойкость против образования пор, nlfoxoe 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

MgD 5 — 25

А!гОз 10 — 30

Ca F2 3-20

Мп0 5-25 . $(Ог 5-30

К недостаткам флюса следует отнести 20 то, что он является подкладочным и предназначается для обеспечения формирования валика и предотвращЕния наплавки металла на подкладку, Использование известного флюса в качестве сварочного, кото- 25 рый наносится на поверхность кромок заготовок и определяет характер металлургических процессов в сварочной ванне, не обеспечивает получения качественных сварных соединений"и стабилизации сва- 30 рочного процесса.

Известен флюс марки АН-22 для сварки среднелегированных сталей аустенитной проволокой, имеющий следующий состав, мас, : 35

Окись 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. 50

Известен 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 30Х2Н2М дает неустойчивый процесс горения дуги и дефекты в виде подрезов.

Известен флюс марки ФЦ-16, который предназначен для сварки среднелегированных сталей, в том числе и легированной сварочной проволокой. Состав флюса ФЦ-16 следующий, мас,%;

ЙОг 26 — 32

MnQ 3-6

СаО 15 — 21

Mg0 6-9

А!гОз 17 — 21

Са Ег 12-18

NaF 3-8

Иаг0, Кг0 Не более 2

ГегОз Не более 1

Флюс ФЦ-16 относится к группе низкокремнистых 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 ЗОХ2Н2М проволокой Cs-08Х2ОН9Г7Т, 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-

ЗЮг

СггОз ет 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 1-4

"756080 при соотношении 28 6 с одноSiO2

Сг20з временным введением в состав флюса MgO (6 — 10 ), AlzOa (14 — 18%) и СаО (16-20 ) обеспечивает стойкость против образова.- 5 ния пор и трещин.

Проведены сравнительные испытания флюсов на стойкость швов поотив образования горячих трещин, Применяется проволока ф 5 мм марки Св-08Х20Н9Г7Т. Сварка 10 ведется в канавку глубиной 30 мм с углом раскрытия 60 при толщине металла д = 80-85 мм. Режим сварки: сила тока 675730 А, ток постоянный, полярность прямая, напряжение на дуге 38-40 В. Скорость свар- 15 ки изменяют в зависимости от стойкости металла шва против образования горячих трещин, добиваясь отсутствия последних.

Эта скорость считается критической при оценке сварочных материалов, 20

Чем больше скорость сварки, тем более стойкий металл шва против образования трещин. Результаты приведены в табл. 2.

Были выплавлены однослойные наплавки проволокой Св-08Х20Н9Г7Т ф 5 мм 25 на приведенных выше режимах в канавку длиной 450 мм с углом разделки 60 с засыпкой различных количеств синтетической ржавчины на 100 мм шва. Установлено, что при наплавке под известным флюсом пор 30 нет при количестве ржавчины не более 0 2 г/100 мм шва. Под предлагаемым флюсом пор нет при количестве ржавчины 2,0 г/100 мм шва.

Уменьшение температуры плавления 35 флюса до 1030 С (известного 1300 С), оптимизация его вязкости обеспечивают хорошую смачиваемость основного металла наплавляемым, плавный переход от шва к основному металлу. Это подтверждают пол- 40 ученные данные по растекаемости металла шва при автоматической двухдуговой сварке в глубокую разделку проволокой Са08Х20Н9Г7Т ф 5 мм на постоянном токе обратной полярнрсти. Корень шва варят на 45 режиме: Ics = 500.А, Ug = 40 В, Ucs = 18 м/ч, последующие валики„ Igg g=,550 А, Ug = 42 В, Ucs = 18 м/ч. Ширина корневого валика при сварке под известным флюсом 18 м, а под предлагаемым 25 мм. Ширина последую- 50 щих валиков соответственно 50 и 57 мм, Флюс предлагаемого состава, а также флюсы с концентрацией ингредиентов, выходящих за указанные диапазоны, выплавляют в злектродуговых 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 кгlдмз, 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-1412, источник питания ВСЖ-1600.

Сварка велась на стали типа 30Х2Н2М проволокой Св-08Х20Н9Г7Т 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 предлагаемого соотношения 310г/КгО и

SION/Сг20з 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, отличающийся тем, что, с целью улучшения сварочно-технологических свойств и повышЕния стойкости против трещинообраэования и ударной вязкости металла шва при сварке сталй типа 30Х2Н2М проволокой Св-08Х20НОГ7Т, флюс дополнительно содержит оксид хрома при следующем соотношении компонентов флюса, мас. : .

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 4-8

1756080

Таблица 1

Содержаниехромавпроволо- Содержание хрома в нанлавке мас. ке, мас.

Флюс

Таблица 2

Табпица 3

Таблица 4

Составитель В.Токарев

Техред М.Моргентал Корректор А.Долинич

Редактор

Заказ 3048 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина. 101

Известный

П е агаемый

19 02

19,02

18,5

19,4