RU2683164C1 - Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей - Google Patents
Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2683164C1 RU2683164C1 RU2018117404A RU2018117404A RU2683164C1 RU 2683164 C1 RU2683164 C1 RU 2683164C1 RU 2018117404 A RU2018117404 A RU 2018117404A RU 2018117404 A RU2018117404 A RU 2018117404A RU 2683164 C1 RU2683164 C1 RU 2683164C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- flux
- surfacing
- silicomanganese
- welding
- production
- Prior art date
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 title claims abstract description 30
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 26
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 25
- 229910000720 Silicomanganese Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 claims abstract description 20
- 239000000428 dust Substances 0.000 claims abstract description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 claims description 5
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 9
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 11
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 102220504526 Dolichyl-diphosphooligosaccharide-protein glycosyltransferase subunit 4_V23K_mutation Human genes 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 3
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Inorganic materials [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 3
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 3
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 101100310510 Botryococcus braunii SMT-1 gene Proteins 0.000 description 1
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L calcium difluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 description 1
- BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N calcium oxide Chemical compound [O-2].[Ca+2] BRPQOXSCLDDYGP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 description 1
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 238000007542 hardness measurement Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N magnesium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[Mg+2] AXZKOIWUVFPNLO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 1
- BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N potassiosodium Chemical compound [Na].[K] BITYAPCSNKJESK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 1
- 238000007873 sieving Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
- B23K35/36—Selection 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
- B23K35/362—Selection of compositions of fluxes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано при электродуговой механизированной сварке и наплавке сталей под флюсом. Флюс содержит пыль газоочистки производства силикомарганца 59-67 мас. % и жидкое стекло 33-41 мас. %. Изобретение обеспечивает уменьшение стоимости производства флюса и сварочного процесса за счет эффективной утилизации мелкодисперсной пыли газоочистки производства силикомарганца, снижение загрязненности стали неметаллическими включениями и снижение угара легирующих элементов при сварке и наплавке, а также повышение твердости и износостойкости наплавляемого изделия. 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, в котором в качестве составляющего используют шлак производства силикомарганца при следующем соотношении компонентов, мас. %: диоксид кремния 25-49, оксид алюминия 4-28, оксид кальция 15-32, фторид кальция 0,1-1,5,оксид магния 1,7-9,0, 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:
- повышенная стоимость флюса в связи с использованием оборудования для дробления и измельчения шлака производства силикомарганца;
образование при дроблении значительного количества мелкодисперсной фракции, которая не может быть использована для сварки под флюсом, в связи, с чем требуются утилизация мелкодисперсной фракции;
- при использовании изготовленного флюса без отсева мелкой фракции наблюдается повышенная отбраковка сварных швов по дефектам поверхности и снижение уровня механических свойств.
Известен также, выбранный в качестве прототипа, 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 МПК В23К 35/362, опубл. 29.01.2018) 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 продукт производства силикомарганца и жидкое стекло в качестве связующего, согласно изобретению, в качестве продукта производства силикомарганца он содержит пыль газоочистки производства силикомарганца, при этом компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:
| пыль газоочистки производства силикомарганца | 59-67 |
| жидкое стекло | 33-41. |
Техническими результатами 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 пыли производства силикомарганца обеспечивает, совместно с жидким стеклом, хорошее формирование шлака и высокие рафинирующие и укрывные свойства формирующихся шлаков в процессе сварки и наплавки.
Для изготовления флюса для сварки и наплавки использовали пыль газоочистки производства силикомарганца с химическим составом, 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; Fеобщ=0,5-1,8; Мnобщ=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 температуре 15-25°С - (1,30-1,55) г/см3 и силикатным модулем [SiO2:(K2O+Na2O)⋅1,0323]=2,6-3,0.
Изготовление заявляемого флюса для сварки и наплавки проводили следующим образом: пыль газоочистки производства силикомарганца смешивали с жидким стеклом в различных соотношениях (таблица 1).
При содержании жидкого стекла менее 33% наблюдался недостаток количества жидкого стекла, не удавалось провести связывание частиц пыли газоочистки производства силикомарганца 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 газоочистки производства силикомарганца не полностью «впитывали» жидкое стекло и наблюдался избыток жидкого стекла.
После смешения компонентов смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 24 часов, осуществляли сушку в печи при температуре 300°С, затем охлаждение, дробление и просев с выделением фракции 0,45-2,5 мм.
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 на основе шлака производства силикомарганца с жидким стеклом (RU 2643027 РФ, МПК8 В23К 35/362). Исследуемый флюс содержит: 60-85% шлака силикомарганца, 15-40% жидкого стекла.
Исследовались 7 различных составов флюса (таблица 1): 1 - нижний заграничный состав флюса; 2 - нижний граничный состав флюса; 3,4 - среднее содержание заявленного состава флюса; 5 - верхний предел заявленного состава флюса; 6 - верхний заграничный состав флюса. 7 - прототип. Взаимосвязь некоторых исследуемых параметров в зависимости от состава приведена в таблице 2.
Использование заявляемого флюса для сварки по сравнению с прототипом позволило:
1. уменьшить стоимость производства флюса и сварочного процесса за счет эффективной утилизации мелкодисперсной пыли газоочистки производства силикомарганца на 5-8%;
2. снизить загрязненность стали неметаллическими включениями;
3. снизить угар легирующих элементов при сварке и наплавке с 11% до 5,7%;
4. повысить твердость со 110 НВ до 126-129 НВ и износостойкость наплавленного изделия с 0,20 г/об *10-4 до 0,16-0,18 г/об *10-4.
Claims (2)
- Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей, включающий продукт производства силикомарганца и жидкое стекло в качестве связующего, отличающийся тем, что в качестве продукта производства силикомарганца он содержит пыль газоочистки производства силикомарганца, при этом компоненты флюса взяты в следующем соотношении, мас. %:
-
пыль газоочистки производства силикомарганца 59-67 жидкое стекло 33-41
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117404A RU2683164C1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018117404A RU2683164C1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2683164C1 true RU2683164C1 (ru) | 2019-03-26 |
Family
ID=65858734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018117404A RU2683164C1 (ru) | 2018-05-10 | 2018-05-10 | Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2683164C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU998064A1 (ru) * | 1981-10-05 | 1983-02-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Электротермического Оборудования "Внииэто" | Сварочный флюс дл электрошлаковой сварки легированных сталей |
| SU1447621A1 (ru) * | 1986-11-05 | 1988-12-30 | Запорожский Завод Сварочных Флюсов И Стеклоизделий | Шихта дл получени плавленого сварочного флюса типа АН-47 |
| KR20120073386A (ko) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 현대종합금속 주식회사 | 후판 용접용 서브머지드 아크 용접 플럭스 |
| 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 |
-
2018
- 2018-05-10 RU RU2018117404A patent/RU2683164C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU998064A1 (ru) * | 1981-10-05 | 1983-02-23 | Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Конструкторский И Технологический Институт Электротермического Оборудования "Внииэто" | Сварочный флюс дл электрошлаковой сварки легированных сталей |
| SU1447621A1 (ru) * | 1986-11-05 | 1988-12-30 | Запорожский Завод Сварочных Флюсов И Стеклоизделий | Шихта дл получени плавленого сварочного флюса типа АН-47 |
| KR20120073386A (ko) * | 2010-12-27 | 2012-07-05 | 현대종합금속 주식회사 | 후판 용접용 서브머지드 아크 용접 플럭스 |
| 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 |
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 | |
| JP5231042B2 (ja) | 溶接熱影響部の靭性に優れた鋼材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 | |
| JP6237343B2 (ja) | 高清浄鋼の溶製方法 | |
| 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 | |
| RU2643027C1 (ru) | Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей | |
| CN113695789B (zh) | 用于焊接hsla钢的烧结焊剂及其制备方法 | |
| RU2682730C1 (ru) | Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей | |
| Kryukov et al. | Manufacturing of new welding fluxes using silicomanganese slag | |
| RU2683164C1 (ru) | Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей | |
| RU2683166C1 (ru) | Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей | |
| RU2682515C1 (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 | |
| RU2749735C1 (ru) | Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей | |
| JP5590056B2 (ja) | 清浄性の高い鋼材の製造方法 | |
| RU2623981C2 (ru) | Шихта порошковой проволоки | |
| RU2576717C2 (ru) | Флюс для сварки | |
| JP2023057398A (ja) | 表面性状に優れたニッケル合金およびその製造方法 | |
| RU2718031C1 (ru) | Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей | |
| 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 | |
| RU2564801C2 (ru) | Флюс-добавка | |
| Behera et al. | Use of Al-killed ladle furnace slag in Si-killed steel process to reduce lime consumption, improve slag fluidity | |
| RU2625153C2 (ru) | Флюс для сварки и наплавки |