Флюс для сварки меди и ее сплавов

Флюс для сварки меди и ее сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е 011538869

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Goes Советских

Социалистических ресвурвик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 11.08.75 (21) 2160567/27 с присоединением заявки № (51) М. Кл.з В 23К 35/362

Совета Министров СССР но девам изобретений и открытий

Опубликовано 15.12.76. Бюллетень № 46

Дата опубликования описания 17,01.77 (53) УДК 621.791.048 (088.8) (72) Авторы изобретения

Л. К. Босак, В. М. Илюшенко, С. М. Гуревич и А. П. Алексеенко

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им. Е. О. Патона (71) Заявитель

1 (54) ФЛЮС ДЛЯ СВАРКИ МЕДИ И ЕЕ СПЛАВОВ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к сварке, в частности к составу плавленного флюса для дуговой сварки меди и низколегированных медных сплавов.

Для дуговой автоматической сварки изделий и полуфабрикатов из меди и низколегированных медных сплавов используют плавленные флюсы (1), разработанные для сварки углеродистых и легированных сталей. Недостатком этих флюсов является пониженная стойкость швов против пористости, особенно при сварке металла больших толщин. Высокое содержание окиси кремния и окиси марганца во флюсах марки АН-348 А, АН-60, ОСЦ-45 приводит к значительному переходу кремния и марганца в металл сварочной ванны, что существенно снижает электропроводность металла швов на меди по сравнению с основным металлом. Это ограничивает использование данных флюсов для сварки изделий из меди для электротехнической промышленности.

Известен также флюс марки АН-26 (2).

Обладая лучшими по сравнению с другими флюсами формирующими свойствами и обеспечивая практически равноценную с основным металлом электропроводность металла швов, этот флюс нашел преимущественное применение при сварке медных изделий и полуфабрикатов.

Флюс АН-26 имеет следующий состав, вес. %:

Окись кремния 29 — 33

Окись алюминия 19 — 23

5 Окись марганца 2,5 — 4

Окись магния 15 — 18

Окись кальция 4 — 8

Фтористый кальций 20 — 24

Однако получить беспористые швы под

10 флюсом АН-26, например, на хромовой бронзе (0,4 — 0,8% Сг, остальное Cu) толщиной

30 мм затруднительно. Сварка металла толщиной 30 — 40 мм и более является важным вопросом при изготовлении изложниц кри15 сталлизаторов печей вакуумнодугового и электрошлакового переплава.

С целью повышения стойкости сварных швов против пористости при сохранении равнозначной с основным металлом электропро20 водности металла швов флюс дополнительно содержит двуокись марганца при следующем соотношении компонентов, вес.

Окись кремния 32 — 36

Окись алюминия 8 — 12

25 Двуокись марганца 0,2 — 1

Окись магния 15 — 18

Окись кальция 0,5 — 6

Фтористый кальций Остальное.

Флюс дополнительно содержит двуокись

30 титана 0,7 — 1,5, который повышает свароч538869

Таблица

Содержание, вес.

Время выдержки, мин

Ми,Ов MgO CaO

ЯО@

CaF, Fe>Og

AI O MnO т1О

0,1

0,1

0,1

0,1

29,8

25,4

22,5

28,3

0,85

0,67

0,92

0,79

0,1

0,1

0,1

0,1

34,4

34,5

33,8

33,5

2,5

11

16

9,5

8,8

9,0

9,2

8,2

9,5

9,8

8,1

15,4

16,9

17,7

17,3

0,6

3,5

5,,9

0,5

1,05

0,53

0,18

0,97

1,14 но-технологические свойства. Основной причиной образования пор при сварке меди и ее сплавов является водород, поступающий в зону сварки из окружающей атмосферы, и за счет влаги, содержащейся в небольших количествах в сварочных материалах.

Поры в швах на меди возникают вследствие значительного перепада растворимости водорода при ее затвердевании, а также взаимодействия растворенного водорода с содержащимся в металле сварочной ванны кислородом с образованием паров воды. Кроме того, в зоне горения дуги водород диффундирует в основной металл под оплавленные поверхности и, вступая в реакцию с включениями закиси меди, образует поры на месте этих включений, что приводит к возникновению у линии сплавления упомянутых выше рыхлых прослоек.

Следовательно, связывание водорода в атмосфере дуги и снижение тем самым его парциального давления является важнейшим фактором обеспечения условий повышения стойкости сварных соединений против пористости.

При использовании предложенного флюса увеличение парциального давления кислорода достигается за счет реакции

2 Мп20а — -4 МпО+ 02.

Таким образом, выделяющийся кислород связывает свободный водород в гидроксил, что приводит к повышению стойкости сварных соединений против пористости.

Опытами установлено, что при содержании во флюсе Мп Оа в количестве 0,2% и более стойкость сварных швов против пористости возрастает в два раза по сравнению с флюсом АН-26. При этом увеличение содержания

Мп О, свыше 1% уже приводит к заметному окислению металла шва.

При промышленном изготовлении плавленПредложенный флюс обеспечивает получение плотных швов при сварке толстолистового металла и позволяет практически устранить микропористость сварных соединений из кислородсодержащей меди.

4 ных флюсов сырьевым материалом для вводй в их состав МпО является марганцевая руда, представляющая собой Мп02.

В процессе плавки Мп02 разлагается до

5 Мп Оа и затем до МпО. Установлено, что, используя простые приемы плавки, заключающиеся в порядке засыпки компонентов в печь, содержание Мп Оа в пределах 0,2 — 1% обеспечивается при введении соответствующего

10 количества марганцевой руды с получением во флюсе 8 — 12% Мп Оа.

Такая степень окисленности флюса (более

0,2o/о Мп20а), несмотря на повышенное по сравнению с флюсом АН-26 содержание МпО, 15 препятствует заметному переходу Мп, а также Si из расплавленного шлака в металл шва, чем обеспечивается одинаковая с основным металлом его электропроводность при сварке электротехнической меди. Однако при

20 увеличении содержания МпО свыше 12 /а переход Мп в металл шва увеличивается.

Более высокая температура плавления флюса АН-26 по сравнению с медью (1150 и

1083 С соответственно) ухудшает его общие

25 сварочно-технологические свойства, так как при этом ухудшаются условия формирования и дегазации кристаллизующегося металл шва.

С целью снижения температуры плавления и вязкости флюса при температуре кристал30 лизации меди и тем самым улучшения его сварочно-технологических свойств в состав флюса введено дополнительно 0,7 — 1,5% Т102, при этом температура плавления флюса составляет 1000 — 1020 С.

35 Предложенный флюс содержит в качестве примесей не более 1% Fe O, 0,1 /а Р, 0,1 /. $.

Эти примеси вносятся шихтовыми материалами и в указанных количествах не влияют

40 на качество сварки.

Состав флюса различных плавок приведен в таблице.

Формула изобретения

45 1. Флюс для сварки меди и ее сплавов, преимущественно низколегированных медных сплавов, содержащий окись кремния, окись

538869

Составитель Т. Яровая

Редактор Г. Мозжечкова Техред М. Семенов Корректор Н. Лук

Заказ 2819/14 Изд. № 1871 Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Тийография, пр. Сапунова, 2 алюминия, окись марганца, окись магния, окись кальция, фтористый кальций, отличаю шийся тем, что, с целью повышения стойкостп сварных швов против пористости при сохраненп"t равнозначной с основным металлом электропроводности металла швов, флюс дополнительно содержит двуокись марганца при следующем соотношении компонентов, вес. :

Окись кремния

Окись алюминия

Окись марганца

Двуокись марганца

Окись магния

Окись кальция 0,5 — 6

Фтористый кальций Остальное.

2. Флюс по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения сварочно-технологических свойств флюса, он дополнительно содержит двуокись титана 0,7 — 1,5%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

10 1. В. В. Подгаецкий и др. «Электроплавленные флюсы», 1968.

2. В. В. Подгаецкий и др. «Электроплавленные флюсы», 1968, флюс марки АН-26, (прототип) .