RU2682730C1 - Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей - Google Patents

Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей Download PDF

Info

Publication number
RU2682730C1
RU2682730C1 RU2018119046A RU2018119046A RU2682730C1 RU 2682730 C1 RU2682730 C1 RU 2682730C1 RU 2018119046 A RU2018119046 A RU 2018119046A RU 2018119046 A RU2018119046 A RU 2018119046A RU 2682730 C1 RU2682730 C1 RU 2682730C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flux
production
silicomanganese
surfacing
oxide
Prior art date
Application number
RU2018119046A
Other languages
English (en)
Inventor
Евгений Валентинович Протопопов
Николай Анатольевич Козырев
Роман Евгеньевич Крюков
Алексей Романович Михно
Александр Александрович Усольцев
Валентина Евгеньевна Хомичева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ"
Priority to RU2018119046A priority Critical patent/RU2682730C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2682730C1 publication Critical patent/RU2682730C1/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/36Selection of non-metallic compositions, e.g. coatings, fluxes; Selection of soldering or welding materials, conjoint with selection of non-metallic compositions, both selections being of interest
    • B23K35/362Selection of compositions of fluxes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано для электродуговой механизированной сварки под флюсом. Флюс содержит шлак производства силикомарганца, включающий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, и флюс-добавку при следующем соотношении компонентов, мас. %: шлак производства силикомарганца 10-90, флюс-добавка 10-90. Флюс-добавка состоит из пыли газоочистки производства силикомарганца в количестве 59-67 мас. % и жидкого стекла в количестве 33-41 мас. %. Флюс обеспечивает снижение загрязненности стали неметаллическими включениями и угара легирующих элементов при сварке и наплавке, а также уменьшение стоимости производства флюса и сварочного процесса за счет эффективной утилизации мелкодисперсной пыли газоочистки производства силикомарганца. 2 табл.

Description

Изобретение относится к сварке, конкретно к электродуговой механизированной сварке под флюсом, в частности, к флюсам, предназначенным для сварки и наплавки сталей.
Известен флюс для механизированной сварки и наплавки сталей, содержащий шлак производства силикомарганца, включающий мас. %: SiO2 25-49, Al2O3 4-28, CaO 15-32, CaF2 0,1-1,5, MgO 1,7-9,8, MnO 3-17, FeO 0,1-3,5, S≤0,20 и P≤0,05, при этом он дополнительно содержит жидкое стекло в качестве связующего и выполнен в виде гранул размером 0,45-2,5 мм при следующем соотношении компонентов, мас. %: шлак производства силикомарганца 60-85, жидкое стекло 15-40, при этом шлак производства силикомарганца имеет фракцию менее 0,45 мм (RU 2643027 РФ, МПК В23К 35/362, опубл. 29.01.2018).
Существенными недостатками данного флюса для сварки являются:
- повышенная стоимость флюса в связи с использованием оборудования для дробления и измельчения шлака производства силикомарганца;
- повышенный угар легирующих элементов при наплавке;
- низкий уровень износостойкости наплавляемого слоя металла.
Известен также, выбранный в качестве прототипа, флюс для механизированной сварки сталей, содержащий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, фторид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, в котором в качестве составляющего используют шлак производства силикомарганца при следующем соотношении компонентов, масс. %: диоксид кремния 25-49, оксид алюминия 4-28, оксид кальция 15-32, фторид кальция 0,1-1,5, оксид магния 1,7-9,8, оксид марганца 3-17, оксид железа 0,1-3,5,при этом в качестве примесей флюс может содержать серы не более 0,12%, фосфора не более 0,02% (RU 2579412 МПК В23К 35/362, опубл. 10.12.2015)
Существенными недостатками данного флюса для сварки являются:
- высокий уровень загрязненности стали неметаллическими включениями,
- повышенный угар легирующих элементов при наплавке;
- пониженные показатели твердости наплавляемого слоя,
- низкий уровень износостойкости наплавляемого слоя металла.
Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением, заключается в повышении качественных показателей наплавляемого металла, в частности твердости и износостойкости, а также утилизация отходов металлургического производства.
Для решения существующей технической проблемы предложен флюс для механизированной сварки и наплавки сталей, включающий шлак производства силикомарганца, содержащий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, согласно изобретению, он дополнительно содержит флюс-добавку, состоящую из пыли газоочистки производства силикомарганца и жидкого стекла при их соотношении, мас %:
пыль газоочистки производства силикомарганца 59-67
жидкое стекло 33-41
а компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:
шлак производства силикомарганца 10-90,
флюс-добавка 10-90.
Техническими результатами, получаемыми при использовании изобретения, являются:
- уменьшение стоимости производства флюса и сварочного процесса за счет эффективной утилизации мелкодисперсной пыли газоочистки производства силикомарганца;
- снижение загрязненности стали неметаллическими включениями;
- снижение угара легирующих элементов при сварке и наплавке;
- повышение твердости и износостойкости наплавляемого изделия.
Заявляемые пределы подобраны эмпирическим путем исходя из качества получаемых при сварке швов, стабильности процесса сварки и требуемых сварочно-технологических свойств флюса.
Введение в заявляемых пределах в состав флюса шлака производства силикомарганца и флюс - добавки обеспечивает хорошее формирование шлака и высокие рафинирующие и укрывные свойства формирующихся шлаков в процессе сварки и наплавки.
Для изготовления флюса и флюс - добавки использовали следующие компоненты.
В качестве флюса использовался шлак силикомарганца фракции 0,45-2,5 мм производства Западно-Сибирского электрометаллургического завода с химическим составом: Al2O3 - 6,91-9,62%; CaO - 22,85-31,70%; SiO2 - 46,46-48,16%; FeO - 0,27-0,81%; MgO - 6,48-7,92%; MnO - 8,01-8,43%; F - 0,28-0,76%; Na2O - 0,26-0,36%; О - <0,62%; S - 0,15-0,17%; P - 0,01%.
Для изготовления флюс - добавки использовали пыль газоочистки производства силикомарганца с содержанием, мас. %: Al2O3=1,17-3,52; Na2O=0,3-0,93; K2O=0,2-5,6; СаО=5,2-7,6; SiO2=15,7-45,1; ВаО=0,04-0,21; MgO=5,31-10,73; S=0,08-0,47; Р=0,02-0,05; Feобщ=0,5-1,8; Mnобщ=5,7-35,6; Zn=0,1-3,2; Pb=0,1-3,8.
В качестве жидкого стекла использовали калиево-натриевое жидкое стекло с плотностью при 15-25°C - (1,30-1,55) г/см3 и силикатным модулем [SiO2:(K2O+Na2O)⋅1,0323]=2,6-3,0.
Флюс - добавку изготавливали следующим образом: пыль газоочистки производства силикомарганца фракции менее 0,45 мм смешивали с жидким стеклом в различных соотношениях.
При содержании жидкого стекла менее 33% наблюдался недостаток количества жидкого стекла, не удавалось провести связывание частиц пыли с жидким стеклом, причем некоторое количество частиц пыли не соприкасалось с жидким стеклом и находилось в «сухом» состоянии.
При содержании жидкого стекла более 41%, частицы пыли силикомарганца не полностью «впитывали» жидкое стекло и наблюдался избыток жидкого стекла.
Оптимальным с точки зрения внешнего вида состава смеси было выбрано соотношение компонентов: 59-67% пыли газоочистки производства силикомарганца и 33-41% жидкого стекла.
После смешивания компонентов смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 24 часов, осуществляли сушку в печи при температуре 300°C, затем охлаждение, дробление и просев с выделением фракции 0,45-2,5 мм.
После изготовления флюс - добавки ее примешивали к основному флюсу (шлак силикомарганца) в различном соотношении (таблица 1).
Наплавку образцов производили на образцах размером 300×150 мм толщиной 40 мм из листовой стали марки 09Г2С. Процесс проводили проволокой Св-08ГА диаметром 4 мм с использованием сварочного трактора ASAW-1250 на различных режимах наплавки. Из наплавленных пластин осуществляли вырезку образцов для проведения исследований: измерение твердости, износостойкости, исследование на наличие неметаллических включений (таблица 2).
Химический состав наплавленного металла определяли рентгенофлюоресцентным методом на спектрометре XRF-1800 и атомно-эмиссионным методом на спектрометре ДФС-71. Металлографическое исследование микрошлифов проводилось без травления с помощью оптического микроскопа OLYMPUS GX-51 при увеличении ×100 методом сравнения с эталонными шкалами в соответствие с ГОСТ 1778-70. Замеры твердости проводили ультразвуковым твердомером - УЗИТ-3. Наличие трещин в процессе наплавки оценивали визуально, а также на металлографических шлифах. Испытания на износ по схеме «ДИСК-КОЛОДКА» проводили на машине 2070 СМТ-1.
Для сравнения результатов наплавки так же был использован флюс, выбранный в качестве прототипа на основе шлака силикомарганца (RU 2579412 МПК В23К 35/362)
Исследовались 8 различных составов флюса (таблица 1): 1 - прототип; 2 - нижний заграничный состав флюса; 3 - нижний граничный состав флюса; 4-6, - среднее содержание состава флюса; 7 - верхний предел состава флюса; 8 - верхний заграничный состав флюса. Взаимосвязь некоторых исследуемых параметров в зависимости от состава приведена в таблице 2.
Использование заявляемого флюса для сварки и наплавки по сравнению с прототипом позволяет:
1. - снизить загрязненность наплавки оксидными неметаллическими включениями с баллов 1-36 до баллов 1-26;
2. - снизить угар легирующих элементов при наплавке с 11% до 5-8%;
3. - увеличить твердость наплавляемого слоя от ПОИВ до 130 НВ,
4. - повысить уровень износостойкости наплавляемого слоя металла с 0,19 г/об*10*4 до 0,13-0,15 г/об*10-4.
Figure 00000001
Figure 00000002

Claims (4)

  1. Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей, включающий шлак производства силикомарганца, содержащий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца и оксид железа, отличающийся тем, что он дополнительно содержит флюс-добавку при следующем соотношении компонентов, мас. %:
  2. шлак производства силикомарганца 10-90 флюс-добавка 10-90,
  3. при этом флюс-добавка состоит из пыли газоочистки производства силикомарганца и жидкого стекла при их соотношении, мас %:
  4. пыль газоочистки производства силикомарганца 59-67 жидкое стекло 33-41
RU2018119046A 2018-05-23 2018-05-23 Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей RU2682730C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018119046A RU2682730C1 (ru) 2018-05-23 2018-05-23 Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018119046A RU2682730C1 (ru) 2018-05-23 2018-05-23 Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2682730C1 true RU2682730C1 (ru) 2019-03-21

Family

ID=65858533

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018119046A RU2682730C1 (ru) 2018-05-23 2018-05-23 Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2682730C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726230C1 (ru) * 2020-01-09 2020-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" Порошковая проволока
RU2793303C1 (ru) * 2022-11-07 2023-03-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Способ изготовления сварочного флюса из техногенных отходов сталеплавильного производства

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1276470A1 (ru) * 1985-07-22 1986-12-15 Научно-производственное объединение по технологии машиностроения Шихта дл получени плавленого сварочного флюса
SU1447621A1 (ru) * 1986-11-05 1988-12-30 Запорожский Завод Сварочных Флюсов И Стеклоизделий Шихта дл получени плавленого сварочного флюса типа АН-47
SU1675251A1 (ru) * 1989-06-29 1991-09-07 Киевский Инженерно-Строительный Институт В жущее
RU2579412C2 (ru) * 2014-06-05 2016-04-10 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий завод резервуарных металлоконструкций" им. Н.Е. Крюкова Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
RU2643027C1 (ru) * 2016-11-22 2018-01-29 Акционерное общество "Новокузнецкий завод резервуарных металлоконструкций им. Н.Е. Крюкова" Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1276470A1 (ru) * 1985-07-22 1986-12-15 Научно-производственное объединение по технологии машиностроения Шихта дл получени плавленого сварочного флюса
SU1447621A1 (ru) * 1986-11-05 1988-12-30 Запорожский Завод Сварочных Флюсов И Стеклоизделий Шихта дл получени плавленого сварочного флюса типа АН-47
SU1675251A1 (ru) * 1989-06-29 1991-09-07 Киевский Инженерно-Строительный Институт В жущее
RU2579412C2 (ru) * 2014-06-05 2016-04-10 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий завод резервуарных металлоконструкций" им. Н.Е. Крюкова Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
RU2643027C1 (ru) * 2016-11-22 2018-01-29 Акционерное общество "Новокузнецкий завод резервуарных металлоконструкций им. Н.Е. Крюкова" Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2726230C1 (ru) * 2020-01-09 2020-07-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет" ФГБОУ ВО "СибГИУ" Порошковая проволока
RU2793303C1 (ru) * 2022-11-07 2023-03-31 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") Способ изготовления сварочного флюса из техногенных отходов сталеплавильного производства

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4673343B2 (ja) 耐食性、溶接性および表面性状に優れるステンレス鋼板およびその製造方法
RU2579412C2 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
JP6869142B2 (ja) ステンレス鋼板およびその製造方法
JP6728455B1 (ja) 溶接性および表面性状に優れる高耐食Ni−Cr−Mo鋼とその製造方法
RU2682730C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
JP4025171B2 (ja) 耐食性、溶接性および表面性状に優れるステンレス鋼およびその製造方法
JP6999475B2 (ja) 製造性に優れた高Si含有のオーステナイト系ステンレス鋼
Kryukov et al. Manufacturing of new welding fluxes using silicomanganese slag
RU2683166C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
JP4041511B2 (ja) 被削性に優れた低炭素硫黄快削鋼
RU2682515C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
RU2643027C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
RU2683164C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
RU2395589C2 (ru) Способ выплавки железоуглеродистых сплавов в индукционных печах
TW202138587A (zh) 不鏽鋼、不鏽鋼材及不鏽鋼的製造方法
JP4025170B2 (ja) 耐食性、溶接性および表面性状に優れたステンレス鋼およびその製造方法
Pereira et al. Analysis of secondary refining slag parameters with focus on inclusion cleanliness
RU2749735C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
RU2623981C2 (ru) Шихта порошковой проволоки
KR101544293B1 (ko) 용접 재료용 산화티타늄 원료
RU2576717C2 (ru) Флюс для сварки
RU2753346C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
Kozyrev et al. Use of silicomanganese slag and ladle electric steelmaking slag in manufacturing the welding fluxes for surfacing the mining equipment
JP2002327239A (ja) 介在物性欠陥のない薄鋼板用鋳片およびその製造方法
RU2643026C1 (ru) Флюс для сварки