SU1606297A1

SU1606297A1 - Флюс дл электродуговой сварки и наплавки

Info

Publication number: SU1606297A1
Application number: SU894662036A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Матвеевич Сливинский; Леонид Альбертович Жданов; Владимир Трофимович Котик; Владимир Иванович Прохоров; Геннадий Алексеевич Кирилюк; Владимир Валентинович Бартюк; Владимир Илларионович Галинич
Original assignee: Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции
Priority date: 1989-03-14
Filing date: 1989-03-14
Publication date: 1990-11-15

Abstract

Изобретение относитс к сварке, в частности к составам сварочных флюсов, используемых дл сварки и наплавки низко- и среднелегированных сталей. Цель изобретени - исключение выделений токсичных соединений фтора при сохранении стойкости наплавленного металла к порообразованию в процессе сварки и хорошей отделимости шлаковой корочки. Флюс имеет минимальную склонность к гидротации на воздухе. Флюс содержит, мас.%: SIO₂ 20-30

AL₂O₃ 15-20

FEO 3-6

CAO 2-6

MGO 15-20

MNO 5-15

TIO₂ 20-25. При этом сумма оксидов SIO₂, FEO, CAO, MNO превышает сумму оксидов AL₂O₃, MGO, а отношение оксидов TIO₂ к MGO составл ет 1,1-1,5. 1 табл.

Description

Изобретение относитс к сварке, в частности к составам сварочных флюсов, используемых дл сварки и наплавки низко- и среднелегированных сталей.

Целью изобретени вл етс обеспечение экологической чистоты при использовании флюса за счет исключени выделений в процессе сварки токсичных соединений фтора при сохранении стойкости против порообразовани и хорошей отделимости шлаковой корки.

Снижение в составе флюса содержани оксида кальци и исключение фторида кальци снижает склонность сварочных флюсов к гидратации. Кроме того, исключение фторида кальци позвол ет избежать выделени токсичного газа SiF в процессе сварки. Однако, при этом ухудшаетс отделимость

шлаковой корки с поверхности металла и снижаетс стойкость против порообразовани швов. Дл обеспечени требуемого уровн стойкости металла шва против образовани пор необходимо получить такое соотношение между катионами, образующими с кислородом ионную св зь (Са, Мд, Fe, Мп), и катионами, образующими с кислородом смешанную св зь (Si, А1), чтобы с одной стороны флюс обладал достаточной окислительной способностью дл св зывани водорода в зоне сварки, а с другой стороны окислительна способность флюса не должна повышать интенсивность окислени углерода в хвостовой части сварочной ванны . Кроме того, н еобходимо придать флюсу такое значение температурного интервала плавкости, который бы обеспечивал свободО

о

с

fO

ю VJ

ное удаление газов в процессе кристаллизации металла сварного шва. Отношение Ti02 к МдО должно лежать в пределах 1,1-1,4, что позвол ет получить в процессе сварки, шлаковую корочку, обладающую значительным коэффициентом термического расширени , что приводит к самопроизвольному отделению шлаковой корочки с поверхности металла и ее частичной дезинтеграции. Невыполнение этих условий дл предлагаемого состава флюса приводит к понижению химической активности флюса, повышению температуры плавлени и сокращению температурного интервала плавкости, что ведет к насыщению металла шва газами, образованию пор и ухудшению формировани шва. Кроме этого, если соотношение Ti02 к МдО превышает 1,4, то на поверхности металла сварного шва образуютс шпиндели, что затрудн ет удаление шлаковой корочки и ухудшает внешний вид шва. Приведенные соотношени окислов (ингредиентов ) при указанном количестве и содержании обеспечивают получение бездефектных швов при исключении выделений токсичных соединений фтора, сохран минимальную склонность флюса к гидратации и самопроизвольное отделение шлаковой корочки с поверхности металла шва.

Дл исследовани свойств предлагаемого флюса были выплавлены опытные партии флюсов. При этом примен ли следующие сырьевые материалы; песок марки С-0702: глинозем марки 7-0; магнезит каустический СМ-2: концентрат марганцевый; рутиловый концентрат; флюорит, марка ФФС-97А; мрамор марки М-97Б. Указанные сырьевые материалы переплавл лись в дуговой печи до получени гомогенного расплава, который затем гранулировали в воздушной камере . При этом образовывались однородные частицы стекловидного строени , темного цвета. Полученные зерна измельчали до 0,25-1,8 мм.

Дл оценки сварочно-технологических свойств выплавленных флюсов сваривали пластины толщиной 6 мм без разделки кромок из стали ВСт Зсп за один проход с полным проплавлением сварочной проволокой Св 08а диаметром 3 мм аппаратом ТС-17МУ на переменном токе, источник питани ТДФ-1001. Режим сварки: напр жение дуги 31-33 В; сварочный ток 400-420 А; скорость сварки 32 м/ч.

В таблице приведены результаты испытаний флюсов разного состава.

Под каждым из исследуемых флюсов выполн ли сварку трех образцов. Сварные швы просвечивали на установке РУП-200, и

по рентгеновским снимкам оценивали наличие или отсутствие пор. Внешний вид и формирование сварных швов определ ли по трехбалльной системе: хорошее формирование - гладка блест ща поверхность шва с плавными переходами от шва к основному металлу; удовлетворительное формирование - шов матовый, имеет рко выраженный чешуйчатый характер, поверхность шва

ровна ; неудовлетворительное формирование - шов имеет подрезы, наплывы, поверхность шва не ровна , имеет побито- сти.

Отделимость шлаковой корки также

оценивали по трехбальной системе: хороша отделимость - шлакова корочка самопроизвольно ртдел етс без применени механических усилий; удовлетворительна отделимость- шлакова корочка полностью

отдел етс при постукивании молотком по образцу после сварки; неудовлетворительна отделимость - шлакова корочка прочно сцепл етс с металлом шва, и ее можно удалить только с помощью зубила и молотка.

Флюс Nk 1. Флюс предлагаемого состава с максимальным содержанием SI02, МдО, TI02, минимальным содержанием А120з, FeO, СаО, МпО и оптимальным значением соотношений.

Флюс 2. Флюс предлагемого состава с максимальным содержанием А120з, FeO, МпО, минимальным содержанием Si02, MgO, Ti02 и оптимальным значением соотношений .

Флюс 3. Флюс предлагаемого состава с максимальным содержанием СаО и минимальным значением отношени ТЮ2 к МдО. Флюс 4. Флюс предлагаемого состава с оптимальным содержанием окислов и максимальным значением отношени ТЮ2 к МдО.

Флюс 5. Флюс предлагаемого состава с оптимальным содержанием окидлов и оптимальным значением соотношений.

Флюс 6. Флюс с пониженным значением соотношени Ti02 к МдО, с нарушением услови по сумме окислов, что приводит к неудовлетворительной отделимости шлаковой корочки, а также наличию пористости .

Флюс 7. Флюс с повышенным значением суммы окислов А120з + МдО, что приводит к образованию пористости в сварных швах.

Флюс 8. Флюс с повышенным значение м отношени Ti02 к МдО, что вызывает неудовлетворительное формирование сварного шва и неудовлетворительную отделимость шлаковой корочки.

Флюс 9. Флюс с повышеннным содержанием Si02, MgO, TI02 с пониженным содержанием А120з, СаО, МпО. что приводит к неудовлетворительной отделимости шлаковой корочки.

Флюс 10. Флюс с повышенным содержанием А120з, FeO и пониженным содержанием Si02, MgO, Ti02, что приводит к неудовлетворительному формированию сварного mtea и неудовлетворительной от- делимости шлаковой корочки.

Флюс 11. Флюс с повышенным содержанием СаО и пониженным содержанием FeO, что вызывает неудовлетворительную отделимость шлаковой корочки.

Предлагаемый флюс обладает экологической чистотой при высокой стойкости швов к порообразованию, хорошей отделимостью шлаковой корочки и низкой склонностью к гидратации, что позвол ет использовать его дл сварки и наплавки широкого класса низко и среднелегиро- ванных сталей.

Claims

Формула изобретени

Флюс дл злектродуговой сварки и наплавки , содержащий диоксиды кремни и титана, оксиды алюмини , железа, кальци , магни , марганца, отличающийс тем, что, с целью исключени выделений в процессе сварки токсичных соединений фтора при сохранении стойкости к порообразованию и хорошей отделимости шлаковой корки, флюс содержит компоненты в следующем соотношении , мае.%:

Диоксид кремни 20-30

Оксид алюмини 15-20

Оксид железа.з-6

Оксид кальци 2-6

Оксид магни 15-20

Монооксид марганца5-15

Диоксид титана20-25

при этом сумма оксидов кремни , железа, кальци и марганца превышает сумму оксидов алюмини и магни , а отношение оксидов титана и магни составл ет 1,1-1,5.

Продолжение таблицы