RU2313435C1 - Ceramic flux for automatic welding of low alloy steels - Google Patents

Ceramic flux for automatic welding of low alloy steels Download PDF

Info

Publication number
RU2313435C1
RU2313435C1 RU2006118761/02A RU2006118761A RU2313435C1 RU 2313435 C1 RU2313435 C1 RU 2313435C1 RU 2006118761/02 A RU2006118761/02 A RU 2006118761/02A RU 2006118761 A RU2006118761 A RU 2006118761A RU 2313435 C1 RU2313435 C1 RU 2313435C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
low
flux
titanium dioxide
fluorspar
Prior art date
Application number
RU2006118761/02A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгений Давыдович Бланк (RU)
Евгений Давыдович Бланк
Сергей Алексеевич Богданов (RU)
Сергей Алексеевич Богданов
Раиса Васильевна Додон (RU)
Раиса Васильевна Додон
Михаил Петрович Исаков (RU)
Михаил Петрович Исаков
Алексей Сергеевич Орыщенко (RU)
Алексей Сергеевич Орыщенко
Александр Васильевич Пименов (RU)
Александр Васильевич Пименов
Владимир Антонович Савич (RU)
Владимир Антонович Савич
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "ПРОМЕТЕЙ-ФЕРРОМЕТ"
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 Закрытое акционерное общество "ПРОМЕТЕЙ-ФЕРРОМЕТ" filed Critical Закрытое акционерное общество "ПРОМЕТЕЙ-ФЕРРОМЕТ"
Priority to RU2006118761/02A priority Critical patent/RU2313435C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2313435C1 publication Critical patent/RU2313435C1/en

Links

Landscapes

  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

FIELD: automatic welding of low-alloy cold-resistant steels of high and very high strength by means of low-carbon and low- alloy wires in any branch of industry.
SUBSTANCE: ceramic flux includes next relation of ingredients, mass %: roasted magnesite, 26.4 - 30.0; synthetic corundum, 18.6 - 22; fluorspar, 20.0 - 20.5; sphene concentrate, 12.2 - 14.5; synthetic titanium dioxide 98%, 5.0 - 6.5; manganese metallic, 2.0 - 3.1; ferrotitanium, 0.25 - 0.5; ferrosilicon, 0.5 - 0.8; titanium magnetite, 0.5 - 0.63; ferroboron, 0.2 - 0.4; sodium-potassium silicate, 6.55 - 8.1. Such flux allows use small cost low carbon wires instead of high cost low alloy and alloy wires for welding important structures operating at negative temperatures (40)-(-60)°C.
EFFECT: enhanced manufacturing properties at welding butt joints with deep dressing of their edges.
3 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к сварочным материалам, а именно к керамическим флюсам, и может быть использовано для автоматической сварки низколегированных сталей повышенной и высокой прочности низкоуглеродистыми и низколегированными проволоками в любых отраслях промышленности, например в судостроении, для сварки судостроительных конструкций, в мостостроении, а также в нефтехимической промышленности для сварки изделий, работающих при низких температурах.The present invention relates to welding materials, namely ceramic fluxes, and can be used for automatic welding of low alloy steels of high and high strength with low carbon and low alloy wires in any industry, for example, shipbuilding, for welding shipbuilding structures, in bridge building, as well as in petrochemical industry for welding products operating at low temperatures.

Известен керамический флюс для автоматической сварки низколегированных сталей низколегированными проволоками, содержащий обожженный магнезит, плавиковый шпат, электрокорунд, волластонит, марганец металлический, силикат натрия, ферротитан и ферробор при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known ceramic flux for automatic welding of low alloy steels with low alloy wires, containing calcined magnesite, fluorspar, electrocorundum, wollastonite, metallic manganese, sodium silicate, ferrotitanium and ferroboron in the following ratio, wt.%:

Обожженный магнезитCalcined Magnesite 23,0-31,023.0-31.0 Плавиковый шпатFluorspar 24,0-27,024.0-27.0 ЭлектрокорундElectrocorundum 18,0-27,018.0-27.0 ВолластонитWollastonite 11,0-16,011.0-16.0 Марганец металлическийManganese metal 0.9-1,80.9-1.8 Силикат натрияSodium silicate 8,3-9,28.3-9.2 ФерротитанFerrotitanium 0,5-2,20.5-2.2 ФерроборFerroboron 0,1-0,90.1-0.9

при этом отношение суммарного содержания обожженного магнезита, плавикового шпата и половины волластонита к суммарному содержанию электрокорунда, половины волластонита и двух третей силиката натрия выбрано в пределах 1,43-2,16, а отношение во флюсе титана к бору выбрано в пределах 4,23-17,1 [1].the ratio of the total content of calcined magnesite, fluorspar and half wollastonite to the total content of electrocorundum, half wollastonite and two-thirds of sodium silicate is selected in the range of 1.43-2.16, and the ratio in the flux of titanium to boron is selected in the range of 4.23- 17.1 [1].

Недостатком известного керамического флюса является высокая вязкость шлака из-за повышенного содержания во флюсе основных окислов относительно кислых и низкой термодинамической устойчивости волластонита. Высокая вязкость шлака ухудшает сварочно-технологические свойства флюса (невозможность получения требуемой вогнутой формы сварочного шва при сварке угловых и тавровых соединений). Кроме того, данный флюс может быть использован только при сварке низколегированными проволоками.A disadvantage of the known ceramic flux is the high viscosity of the slag due to the increased content of basic oxides in the flux of relatively acidic and low thermodynamic stability of wollastonite. The high viscosity of the slag degrades the welding and technological properties of the flux (the inability to obtain the required concave shape of the weld when welding corner and tee joints). In addition, this flux can only be used when welding with low alloy wires.

Известен ближайший по составу и достигаемому техническому результату к заявляемому керамический флюс для автоматической сварки низколегированных сталей низколегированными проволоками, содержащий плавиковый шпат, электрокорунд, обожженный магнезит, сфеновый концентрат, марганец металлический, ферротитан, ферробор, титаномагнетит, ферросилиций и силикат натрия-калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:Known closest in composition and technical result to the claimed ceramic flux for automatic welding of low alloy steels with low alloy wires, containing fluorspar, electrocorundum, calcined magnesite, sphene concentrate, metallic manganese, ferrotitanium, ferroboron, titanomagnetite, potassium ferrosilicon and sodium silicate ratio components, wt.%:

Плавиковый шпатFluorspar 22,0-30,022.0-30.0 ЭлектрокорундElectrocorundum 14,0-25,014.0-25.0 Обожженный магнезитCalcined Magnesite 22,0-31,022.0-31.0 Сфеновый концентратSphene Concentrate 10,0-20,010.0-20.0 Марганец металлическийManganese metal 1,0-3,01.0-3.0 ФерротитанFerrotitanium 1,2-2,81.2-2.8 ФерроборFerroboron 0,1-0,80.1-0.8 ТитаномагнетитTitanomagnetite 0,4-0,90.4-0.9 ФерросилицийFerrosilicon 0,3-1,00.3-1.0 Силикат натрия-калияSodium Potassium Silicate 7,7-8,97.7-8.9

при этом отношение суммарного содержания магнезита, плавикового шпата и одной трети сфенового концентрата к суммарному содержанию двух третей сфенового концентрата, двух третей силиката натрия-калия и одной второй электрокорунда выбрано в пределах 1,7-2,3, а отношение ферротитана к ферробору в пределах 6,0-15,0 [2] - прототип.the ratio of the total content of magnesite, fluorspar and one third of the sphene concentrate to the total content of two-thirds of the sphene concentrate, two-thirds of sodium potassium silicate and one second electrocorundum is selected in the range of 1.7-2.3, and the ratio of ferrotitanium to ferroboron is within 6.0-15.0 [2] is a prototype.

Известный керамический флюс по сравнению с аналогом, сохраняя необходимую ударную вязкость сварного соединения в диапазоне (-40)-(-50)°С при сварке низколегированных сталей низколегированными проволоками, обладает улучшенными сварочно-технологическими свойствами (возможностью получения требуемой вогнутой формы сварного шва при сварке угловых и тавровых соединений) за счет:The well-known ceramic flux as compared to its counterpart, while maintaining the required toughness of the welded joint in the range of (-40) - (-50) ° C when welding low alloy steels with low alloy wires, has improved welding and technological properties (the ability to obtain the required concave shape of the weld when welding corner and tee joints) due to:

- снижения вязкости шлака путем уменьшения содержания во флюсе основных окислов относительно кислых в результате замены волластонита на минерал сфенового концентрата;- reducing the viscosity of the slag by reducing the content in the flux of basic oxides relatively acidic as a result of the replacement of wollastonite with a mineral of sphene concentrate;

- повышения термодинамической устойчивости сфенового концентрата благодаря присутствию двуокиси титана в его составе.- increase the thermodynamic stability of sphene concentrate due to the presence of titanium dioxide in its composition.

Однако в связи с тем, что двуокись титана в составе минерала сфенового концентрата прочно связана в комплексном соединении (CaO·SiO2·TiO2), достигнутой термодинамической устойчивости недостаточно для хорошего отделения шлаковой корки при сварке стыковых соединений с глубокой разделкой кромок, что снижает сварочно-технологические свойства флюса.However, due to the fact that titanium dioxide in the composition of the sphene concentrate mineral is firmly bonded in the complex compound (CaO · SiO 2 · TiO 2 ), the achieved thermodynamic stability is not sufficient for good separation of the slag crust when welding butt joints with deep cutting edges, which reduces welding technological properties of the flux.

Кроме того, из-за повышенного содержания углерода и кислорода в сварочной ванне данный флюс не может обеспечить необходимую ударную вязкость сварных соединений в диапазоне (-40)-(-60)°С при сварке недорогими низкоуглеродистыми проволоками и предназначен для сварки только более дорогостоящими низколегированными и сложнолегированными проволоками, что не является оптимальным по экономическим соображениям.In addition, due to the increased content of carbon and oxygen in the weld pool, this flux cannot provide the necessary impact strength of welded joints in the range of (-40) - (-60) ° С when welding with low-cost low-carbon wires and is intended for welding only with more expensive low-alloy ones and complex alloyed wires, which is not optimal for economic reasons.

К недостаткам известного керамического флюса (прототипа) следует отнести следующее:The disadvantages of the known ceramic flux (prototype) include the following:

- невозможность обеспечения необходимой ударной вязкости сварных соединений низколегированных сталей в диапазоне (-40)-(-60)°С при сварке их низкоуглеродистыми проволоками;- the inability to provide the necessary toughness of welded joints of low alloy steels in the range of (-40) - (- 60) ° C when welding them with low-carbon wires;

- затруднительное отделение шлаковой корки при сварке стыковых соединений с глубокой разделкой кромок.- difficult separation of the slag crust when welding butt joints with deep cutting edges.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является обеспечение необходимой ударной вязкости сварных соединений низколегированных сталей в диапазоне (-40)-(-60)°С при сварке их недорогими низкоуглеродистыми проволоками и повышение сварочно-технологических свойств флюса за счет улучшения отделения шлаковой корки при сварке стыковых соединений с глубокой разделкой кромок.The technical result of the invention is to provide the necessary impact strength of welded joints of low alloy steels in the range of (-40) - (- 60) ° C when welding them with low-cost low-carbon wires and increase the welding and technological properties of the flux by improving the separation of the slag crust when welding butt joints with deep cutting edges.

Технический результат достигается тем, что керамический флюс для автоматической сварки низколегированных сталей, содержащий обожженный магнезит, электрокорунд, плавиковый шпат, сфеновый концентрат, марганец металлический, ферротитан, ферросилиций, титаномагнетит, ферробор и связующую добавку силикат натрия-калия, дополнительно содержит 98%-ный диоксид титана синтетический при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved in that the ceramic flux for automatic welding of low alloy steels, containing calcined magnesite, electrocorundum, fluorspar, sphene concentrate, metallic manganese, ferrotitanium, ferrosilicon, titanomagnetite, ferroboron and a binder additive, sodium potassium silicate, additionally contains 98% synthetic titanium dioxide in the following ratio of components, wt.%:

Обожженный магнезитCalcined Magnesite 26,4-30,026.4-30.0 ЭлектрокорундElectrocorundum 18,6-22,018.6-22.0 Плавиковый шпатFluorspar 20,0-20,520.0-20.5 Сфеновый концентратSphene Concentrate 12,2-14,512.2-14.5 Диоксид титана синтетический 98%-ныйSynthetic Titanium Dioxide 98% 5,0-6,55.0-6.5 Марганец металлическийManganese metal 2,0-3,12.0-3.1 ФерротитанFerrotitanium 0,25-0,50.25-0.5 ФерросилицийFerrosilicon 0,5-0,80.5-0.8 ТитаномагнетитTitanomagnetite 0,5-0,630.5-0.63 ФерроборFerroboron 0,2-0,370.2-0.37 Силикат натрия-калияSodium Potassium Silicate 6,55-8,16.55-8.1

при этом отношение суммарного содержания, обожженного магнезита, плавикового шпата и 1/3 сфенового концентрата к суммарному содержанию 2/3 сфенового концентрата, 2/3 силиката натрия-калия, 1/2 электрокорунда и 1/2 диоксида титана выбрано в пределах 1,8-2,1, отношение ферротитана к ферробору - в пределах 0,67-2,5, а отношение диоксида титана синтетического к плавиковому шпату выбрано в пределах 0,24-0,32.the ratio of the total content, calcined magnesite, fluorspar and 1/3 of the sphene concentrate to the total content of 2/3 of the sphene concentrate, 2/3 of sodium potassium silicate, 1/2 of electrocorundum and 1/2 of titanium dioxide is selected within 1.8 -2.1, the ratio of ferrotitanium to ferroboron is in the range of 0.67-2.5, and the ratio of synthetic titanium dioxide to fluorspar is selected in the range of 0.24-0.32.

Введение в предлагаемый керамический флюс несвязанного синтетического диоксида титана с повышенной термодинамической устойчивостью является эффективным средством для уменьшения содержания углерода и кислорода в жидком металле сварочной ванны и увеличения количества восстановленного титана, т.к. при повышении температуры в процессе сварки углерод активно взаимодействует с кислородом, превращаясь при этом в газообразное состояние - оксид углерода, а титан восстанавливается. Взаимодействие диоксида титана с углеродом в процессе расплавления происходит по реакции TiO2+2C=2CO↑+Ti. При этом окисление 0,05% углерода приводит к восстановлению 0,1% титана [3].Introduction to the proposed ceramic flux of unbound synthetic titanium dioxide with increased thermodynamic stability is an effective tool to reduce the carbon and oxygen content in the molten metal of the weld pool and increase the amount of reduced titanium, because with increasing temperature during the welding process, carbon actively interacts with oxygen, turning into a gaseous state - carbon monoxide, and titanium is reduced. The interaction of titanium dioxide with carbon in the process of melting occurs by the reaction of TiO 2 + 2C = 2CO ↑ + Ti. Moreover, the oxidation of 0.05% carbon leads to the restoration of 0.1% titanium [3].

Вследствие этого структура металла сварного шва и его вязкопластичные свойства улучшаются, что существенно повышает его механические свойства при отрицательных температурах, обеспечивая необходимую ударную вязкость сварных соединений низколегированных сталей в диапазоне -(-40)-(-60)°С при сварке их низкоуглеродистыми проволоками.As a result, the structure of the weld metal and its visco-plastic properties are improved, which significantly increases its mechanical properties at low temperatures, providing the necessary impact strength of welded joints of low alloy steels in the range of - (- 40) - (- 60) ° С when welding them with low carbon wires.

Присутствие синтетического диоксида титана с повышенной термодинамической устойчивостью в несвязанном (в отличие от прототипа) состоянии снижает окислительно-восстановительные реакции между расплавленным шлаком флюса и металлом. Это обусловлено тем, что диоксид титана понижает вязкость шлака за счет замещения кремнезема во флюсе [3]. Кроме того, являясь катализатором, диоксид титана интенсифицирует действие плавикового шпата, который разжижает основные шлаки [4, 5].The presence of synthetic titanium dioxide with increased thermodynamic stability in an unbound (unlike the prototype) state reduces the redox reactions between molten flux slag and the metal. This is due to the fact that titanium dioxide lowers the viscosity of slag due to the substitution of silica in the flux [3]. In addition, being a catalyst, titanium dioxide intensifies the action of fluorspar, which dilutes the main slags [4, 5].

Вследствие этого при сварке в процессе расплавления электродной проволоки и основного металла из флюса, защищающего сварочную ванну от воздуха, образуется жидкая фаза неметаллического характера - шлак с пониженной плотностью по сравнению с плотностью расплавленного металла.As a result, when welding in the process of melting the electrode wire and the base metal from the flux protecting the weld pool from air, a non-metallic liquid phase is formed - slag with a reduced density compared to the density of the molten metal.

В связи с этим происходит более легкое всплывание шлака в верхнюю часть сварочной ванны, который увлекает за собой вредные соединения и газы. При охлаждении металл кристаллизуется, а жидкий шлак превращается в корку и легко отделяется от металла шва [5].In this regard, there is an easier floating of slag into the upper part of the weld pool, which carries away harmful compounds and gases. Upon cooling, the metal crystallizes, and the liquid slag turns into a crust and is easily separated from the weld metal [5].

Таким образом, введение несвязанного диоксида титана улучшает отделение шлаковой корки при сварке стыковых соединений с глубокой разделкой кромок за счет понижения плотности шлака по сравнению с плотностью расплавленного металла и уменьшения сцепления шлака с металлом из-за повышенной термодинамической устойчивости диоксида титана.Thus, the introduction of unbound titanium dioxide improves the separation of the slag crust when welding butt joints with deep grooving due to a decrease in the density of the slag compared to the density of the molten metal and a decrease in the adhesion of the slag to the metal due to the increased thermodynamic stability of titanium dioxide.

Указанные пределы соотношений суммарного содержания компонентов в составе предлагаемого флюса позволяют регулировать в нем оптимальное соотношение кислых и основных окислов, а также содержание в металле сварного шва углерода, кислорода и восстановленного титана, что вместе с микролегирующими добавками повышает его ударную вязкость при отрицательных температурах в диапазоне (-40)-(-60)°С при сварке низколегированных сталей недорогими низкоуглеродистыми проволоками.The indicated limits of the ratios of the total content of components in the composition of the proposed flux make it possible to adjust the optimum ratio of acid and basic oxides in it, as well as the content of carbon, oxygen and reduced titanium in the weld metal, which together with microalloying additives increases its impact strength at negative temperatures in the range ( -40) - (- 60) ° С when welding low-alloy steels with inexpensive low-carbon wires.

Введенный дополнительно в состав флюса несвязанный синтетический диоксид титана, обладающий повышенной термодинамической устойчивостью, вместе с электрокорундом и сфеновым концентратом позволяет значительно улучшить отделение шлаковой корки при сварке стыковых соединений с глубокой разделкой кромок.An additional unbonded synthetic titanium dioxide, which has increased thermodynamic stability, is added to the flux, together with electrocorundum and sphene concentrate, can significantly improve the separation of the slag crust when welding butt joints with deep cutting edges.

Все составы предлагаемого флюса изготавливались на полуавтоматизированной линии по следующей технологии. Компоненты, размолотые до 0,3 мм, дозировались строго по заданной рецептуре в кюбеля и транспортировались к гранулятору-смесителю. Смешивание ингредиентов производилось в два этапа: сухое и мокрое (с жидким раствором силиката натрия-калия). После смешивания влажный флюс поступал на окатыватель, где гранулы уплотнялись, далее флюс подавался сначала во вращающуюся барабанного типа сушильную печь, а затем в прокалочную печь. После прокалки флюс охлаждался, просеивался, взвешивался и упаковывался.All compositions of the proposed flux were made on a semi-automated line according to the following technology. The components, ground to 0.3 mm, were dosed strictly according to the given recipe in the cube and transported to the granulator-mixer. The mixing of the ingredients was carried out in two stages: dry and wet (with a liquid solution of sodium potassium silicate). After mixing, the wet flux was supplied to the pelletizing machine, where the granules were compacted, then the flux was first supplied to a rotary drum-type drying oven, and then to the calcining furnace. After calcination, the flux was cooled, sieved, weighed and packaged.

Изготовленные составы флюса условно обозначены: 1, 2, 3, 4, 5.The fabricated flux compositions are conventionally designated: 1, 2, 3, 4, 5.

В табл.1 представлены 5 вариантов составов предлагаемого керамического флюса.Table 1 presents 5 options for the compositions of the proposed ceramic flux.

Таблица 1Table 1 Ингредиенты и их соотношенияIngredients and their ratio Содержание ингредиентов во флюсе, мас.%The content of ingredients in the flux, wt.% 1one 22 33 4four 55 Обожженный магнезитCalcined Magnesite 26,426,4 28,628.6 30,030,0 29,7529.75 29,029.0 ЭлектрокорундElectrocorundum 22,022.0 18,618.6 20,020,0 19,519.5 19,019.0 Плавиковый шпатFluorspar 20,520.5 20,520.5 20,020,0 20,020,0 20,1720.17 Сфеновый концентратSphene Concentrate 14,014.0 14,514.5 12,212,2 13,013.0 14,014.0 Диоксид титана синтетическийSynthetic Titanium Dioxide 5,05,0 5,55.5 6,56.5 6,06.0 5,655.65 Марганец металлическийManganese metal 2,02.0 2,72.7 3,13,1 3,03.0 2,82,8 ФерротитанFerrotitanium 0,50.5 0,40.4 0,350.35 0,250.25 0,30.3 ФерросилицийFerrosilicon 0,80.8 0,50.5 0,50.5 0,550.55 0,60.6 ТитаномагнетитTitanomagnetite 0,50.5 0,60.6 0,60.6 0,60.6 0,630.63 ФерроборFerroboron 0,20.2 0,30.3 0,20.2 0,370.37 0,350.35 Силикат натрия-калия (сухой остаток)Sodium Potassium Silicate (solids) 8,18.1 7.87.8 6,556.55 6,986.98 7,57.5 *Д/П* D / P 0,240.24 0,270.27 0,320.32 0,30.3 0,280.28 **FeTi/FeB** FeTi / FeB 2,52,5 1,331.33 1,751.75 0,670.67 0,860.86 ***

Figure 00000001
***
Figure 00000001
1,81.8 2,02.0 2,12.1 2,12.1 2,02.0 *Д/П - отношение диоксида титана и плавикового шпата.
**FeTi/FeB - отношение ферротитана и ферробора
***М, П, С, Ж, Э, Д - отношение суммарного содержания магнезит, плавикового шпата и сфенового концентрата к суммарному содержанию фенового концентрата, силиката натрия-калия (жидкого стекла), электрокорунда и диоксида титана.
* D / P - the ratio of titanium dioxide and fluorspar.
** FeTi / FeB - ratio of ferrotitanium and ferroboron
*** M, P, C, G, E, D - the ratio of the total content of magnesite, fluorspar and sphene concentrate to the total content of phenic concentrate, sodium potassium silicate (water glass), electrocorundum and titanium dioxide.

Для определения химического состава была проведена наплавка на пластины под изготовленными флюсами с использованием низкоуглеродистой и низколегированной проволок (Св-08А, Св-10ГНА).To determine the chemical composition, surfacing on the plates was carried out under the manufactured fluxes using low-carbon and low-alloy wires (Sv-08A, Sv-10GNA).

В табл.2 приведены химические составы металла полученных сварных швов при наплавке с использованием 5-ти вариантов состава флюса.Table 2 shows the chemical compositions of the metal obtained welds during surfacing using 5 options for the composition of the flux.

Таблица 2table 2 Вари анты флюсаFlux Options Сварочная проволокаWelding wire Содержание элементов в металле шва, %The content of elements in the weld metal,% УглеродCarbon КремнийSilicon МарганецManganese НикельNickel СераSulfur ФосфорPhosphorus 1one Св-08АSv-08A 0,110.11 0,200.20 0,730.73 0,20.2 0,0160.016 0,0100.010 22 Св-08АSv-08A 0,110.11 0,170.17 1,101.10 0,670.67 0,0100.010 0,0150.015 33 Св-08АSv-08A 0,080.08 0,120.12 1,501,50 0,460.46 0,0190.019 0,0050.005 4four Св-10ГНАSv-10GNA 0,070,07 0,250.25 1,701.70 0,710.71 0,0070.007 0,0120.012 55 Св-10ГНАSv-10GNA 0,070,07 0,180.18 1,891.89 0,800.80 0.0110.011 0,0180.018

Под этими флюсами, в сочетании с серийными проволоками (низкоуглеродистой Св-0,8А и низколегированной Св-10ГНА) диаметром 4 мм, были получены сварные стыковые соединения из сталей Ст3, Ст10ХСНД и Ст15ХСНД толщиной 20 мм с углом разделки кромок от 15 до 30°.Under these fluxes, in combination with serial wires (low-carbon Sv-0.8A and low-alloyed Sv-10GNA) with a diameter of 4 mm, welded butt joints from steel St3, St10KHSND and St15KHSND were obtained with a thickness of 20 mm with an angle of cutting edges from 15 to 30 ° .

Режимы сварки:Welding Modes:

- Ток сварки: 500-700 А.- Welding current: 500-700 A.

- Напряжение на дуге: 32-38 В.- Voltage on an arc: 32-38 V.

- Скорость сварки: 25-36 м/час.- Welding speed: 25-36 m / h.

Ток постоянный, обратной полярности.Current is constant, reverse polarity.

Были изготовлены и испытаны образцы для определения их механических свойств и ударной вязкости.Samples were made and tested to determine their mechanical properties and impact strength.

Данные испытаний приведены в табл.3. В табл.3 также приведена оценка отделимости шлаковой корки от металла шва при сварке стыковых соединений с глубокой разделкой кромок.The test data are given in table.3. Table 3 also gives an assessment of the separability of the slag crust from the weld metal when welding butt joints with deep cutting edges.

Таблица 3Table 3 Варианты флюсаFlux Options Марка проволокиWire mark Марка сталиsteel grade Механические свойстваMechanical properties Ударная вязкость, KCV, Дж/см2 Impact strength, KCV, J / cm 2 Отделение шлаковой коркиSlag crust separation Временное сопротивление, σв, МПаTemporary resistance, σ in , MPa Предел текучести, σт, МПаYield Strength, σ t , MPa Относительное удлинение, δs, %Elongation, δ s ,% -40°С-40 ° C -60°С-60 ° C 1one Св-08АSv-08A Ст3St3

Figure 00000002
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000006
УдовлетворительноеSatisfactory 22 Св-08АSv-08A 15ХСНД15HSND
Figure 00000007
Figure 00000007
Figure 00000008
Figure 00000008
Figure 00000009
Figure 00000009
Figure 00000010
Figure 00000010
Figure 00000011
Figure 00000011
ХорошееGood
33 Св-08АSv-08A 10ХСНД10HSND
Figure 00000012
Figure 00000012
Figure 00000013
Figure 00000013
Figure 00000014
Figure 00000014
Figure 00000015
Figure 00000015
Figure 00000016
Figure 00000016
ХорошееGood
4four Св-10ГНАSv-10GNA 15ХСНД15HSND
Figure 00000017
Figure 00000017
Figure 00000018
Figure 00000018
Figure 00000019
Figure 00000019
Figure 00000020
Figure 00000020
Figure 00000021
Figure 00000021
ХорошееGood
55 Св-10ГНАSv-10GNA 10ХСНД10HSND
Figure 00000022
Figure 00000022
Figure 00000023
Figure 00000023
Figure 00000024
Figure 00000024
Figure 00000025
Figure 00000025
Figure 00000026
Figure 00000026
ХорошееGood
Примечание: В числителе показаны минимальные и максимальные значения, а в знаменателе - средние значения механических свойств и ударной вязкости.Note: The numerator shows the minimum and maximum values, and the denominator shows the average values of mechanical properties and impact strength.

Как видно из приведенных данных, предлагаемый флюс обеспечивает необходимый уровень ударной вязкости металла шва при сварке низколегированных сталей низкоуглеродистыми проволоками не ниже 50 дж/см2 при температуре испытания -40°С и не менее 42 Дж/см2 при температуре испытания -60°С, а также хорошее формирование металла шва при легкой отделимости шлаковой корки при сварке стыковых изделий с глубокой разделкой кромок.As can be seen from the above data, the proposed flux provides the necessary level of toughness of the weld metal when welding low alloy steels with low carbon wires of at least 50 J / cm 2 at a test temperature of -40 ° C and at least 42 J / cm 2 at a test temperature of -60 ° C , as well as good formation of weld metal with easy separability of the slag crust when welding butt products with deep cutting edges.

Это обеспечивается гранулярной мелкозернистой структурой металла сварного шва, которая образуется за счет снижения углерода и восстановления титана из синтетического несвязанного диоксида титана с повышенной термодинамической устойчивостью, введенного в состав предлагаемого флюса.This is ensured by the granular fine-grained structure of the weld metal, which is formed by reducing carbon and reducing titanium from synthetic unbound titanium dioxide with increased thermodynamic stability, introduced into the composition of the proposed flux.

Учитывая результаты испытаний на ударную вязкость, определяемые на образцах типа IX с острым надрезом, в соответствии с ГОСТ [6], при отрицательных температурах -40°С и -60°С, а также результаты микроструктурных исследований, был определен оптимальный состав предлагаемого флюса - состав варианта 3, содержание компонентов рудоминеральной и легирующей частей которого указано в табл.1.Given the results of impact tests, determined on type IX specimens with a sharp notch, in accordance with GOST [6], at negative temperatures of -40 ° C and -60 ° C, as well as the results of microstructural studies, the optimal composition of the proposed flux was determined - the composition of option 3, the content of the components of the ore-mineral and alloying parts of which are indicated in table 1.

Таким образом, предлагаемый флюс для автоматической сварки низколегированных сталей позволяет использовать недорогие низкоуглеродистые проволоки вместо более дорогостоящих низколегированных и сложнолегированных проволок при сварке ответственных конструкций, работающих в области отрицательных температур (-40)-(-60)°С, что расширит его технологические возможности и даст значительный экономический эффект.Thus, the proposed flux for the automatic welding of low alloy steels allows the use of low-cost low-carbon wires instead of the more expensive low-alloy and complex alloyed wires for welding critical structures operating in the negative temperature range (-40) - (-60) ° С, which will expand its technological capabilities and will give a significant economic effect.

Источники информацииInformation sources

1. А.С. СССР №1298029, В23К 35/362.1. A.S. USSR No. 1298029, V23K 35/362.

2. Патент России №2228828, В23К 35/362.2. Patent of Russia No. 2228828, V23K 35/362.

3. Конищев Б.П., Курланов С.А, Потапов Н.Н. Сварочные материалы для дуговой сварки. Защитные газы и сварочные флюсы. М.: Машиностроение, 1989 г., т.1, с.138, 203.3. Konishchev B.P., Kurlanov S.A., Potapov N.N. Welding materials for arc welding. Shielding gases and welding fluxes. M .: Engineering, 1989, t.1, p.138, 203.

4. Кохановский Н.И., Фартушный В.Г., Ющенко К.А. Электродуговая сварка сталей. Справочник. Издательство «Наукова думка», Киев - 1975 г., с.241.4. Kokhanovsky N.I., Fartushny V.G., Yushchenko K.A. Arc welding of steels. Directory. Publishing house "Naukova Dumka", Kiev - 1975, p.241.

5. Степанов В.В. Справочник сварщика. Москва. Машиностроение. 1974 г., с.9.5. Stepanov V.V. Welder Reference. Moscow. Engineering. 1974, p. 9.

6. ГОСТ 6996-66 Сварные соединения. Методы определения механических свойств.6. GOST 6996-66 Welded joints. Methods for determining mechanical properties.

Claims (1)

Керамический флюс для автоматической сварки низколегированных сталей, содержащий обожженный магнезит, электрокорунд, плавиковый шпат, сфеновый концентрат, марганец металлический, ферротитан, ферросилиций, титаномагнетит, ферробор и связующую добавку в виде силиката натрия-калия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит 98%-ный диоксид титана синтетический при следующем соотношении компонентов, мас%:Ceramic flux for automatic welding of low alloy steels containing calcined magnesite, electrocorundum, fluorspar, sphene concentrate, metallic manganese, ferrotitanium, ferrosilicon, titanomagnetite, ferroboron and a binder additive in the form of sodium potassium silicate, characterized in that it additionally contains 98% - synthetic titanium dioxide in the following ratio of components, wt%: Обожженный магнезитCalcined Magnesite 26,4-30,026.4-30.0 ЭлектрокорундElectrocorundum 18,6-22,018.6-22.0 Плавиковый шпатFluorspar 20,0-20,520.0-20.5 Сфеновый концентратSphene Concentrate 12,2-14,512.2-14.5 Диоксид титана синтетический 98%-ныйSynthetic Titanium Dioxide 98% 5,0-6,55.0-6.5 Марганец металлическийManganese metal 2,0-3,12.0-3.1 ФерротитанFerrotitanium 0,25-0,50.25-0.5 ФерросилицийFerrosilicon 0,5-0,80.5-0.8 ТитаномагнетитTitanomagnetite 0,5-0,630.5-0.63 ФерроборFerroboron 0,2-0,370.2-0.37 Силикат натрия-калияSodium Potassium Silicate 6,55-8,1,6.55-8.1
при этом отношение суммарного содержания обожженного магнезита, плавикового шпата и 1/3 сфенового концентрата к суммарному содержанию 2/3 сфенового концентрата, 2/3 силиката натрия-калия, 1/2 электрокорунда и 1/2 диоксида титана выбрано в пределах 1,8-2,1, отношение ферротитана к ферробору - в пределах 0,67-2,5, а отношение диоксида титана синтетического к плавиковому шпату - в пределах 0,24-0,32.the ratio of the total content of calcined magnesite, fluorspar and 1/3 of sphene concentrate to the total content of 2/3 of sphenic concentrate, 2/3 of sodium potassium silicate, 1/2 of electrocorundum and 1/2 of titanium dioxide is selected within 1.8- 2.1, the ratio of ferrotitanium to ferroboron is in the range of 0.67-2.5, and the ratio of synthetic titanium dioxide to fluorspar is in the range of 0.24-0.32.
RU2006118761/02A 2006-05-30 2006-05-30 Ceramic flux for automatic welding of low alloy steels RU2313435C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006118761/02A RU2313435C1 (en) 2006-05-30 2006-05-30 Ceramic flux for automatic welding of low alloy steels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006118761/02A RU2313435C1 (en) 2006-05-30 2006-05-30 Ceramic flux for automatic welding of low alloy steels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2313435C1 true RU2313435C1 (en) 2007-12-27

Family

ID=39018854

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006118761/02A RU2313435C1 (en) 2006-05-30 2006-05-30 Ceramic flux for automatic welding of low alloy steels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2313435C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471601C1 (en) * 2011-06-16 2013-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Ceramic flux
RU2535160C1 (en) * 2013-04-08 2014-12-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Agglomerated flux 48af-70
CN104741825A (en) * 2015-03-09 2015-07-01 西安理工大学 Flux-cored wire used for low-alloy ultrahigh-strength steel and manufacturing method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2471601C1 (en) * 2011-06-16 2013-01-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) Ceramic flux
RU2535160C1 (en) * 2013-04-08 2014-12-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Центральный Научно-Исследовательский Институт Конструкционных Материалов "Прометей" (Фгуп "Цнии Км "Прометей") Agglomerated flux 48af-70
CN104741825A (en) * 2015-03-09 2015-07-01 西安理工大学 Flux-cored wire used for low-alloy ultrahigh-strength steel and manufacturing method thereof
CN104741825B (en) * 2015-03-09 2017-01-25 西安理工大学 Flux-cored wire used for low-alloy ultrahigh-strength steel and manufacturing method thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2313435C1 (en) Ceramic flux for automatic welding of low alloy steels
RU2313434C2 (en) Melted flux for electric-arc welding of cold resistant steels
JPH0468079B2 (en)
US4306920A (en) Flux composition for flux-cored wire
RU2228828C2 (en) Ceramic flux for automatic welding of low alloy steels
RU2295431C2 (en) Agglomerated flux
RU2319590C2 (en) Electrodes for manual welding of steels of pearlite class
RU2074800C1 (en) Flux for welding and surfacing
RU2682515C1 (en) Flux for steel mechanized welding and surfacing
RU2442681C1 (en) Agglomerated flux of the 48ll-59 mark of origin applied for the automatic welding of pipe steel of the -90- -100 categories
RU2200078C2 (en) Welding flux
SU1107994A1 (en) Ceramic flux for welding steels
RU2274535C2 (en) Powder wire composition
SU1298029A1 (en) Ceramic flux for welding low-carbon steels
SU1326417A1 (en) Ceramic flux for welding structures of nickel-alloyed steels
RU2167038C2 (en) Electrode coating for welding
RU2387525C2 (en) Electrode for welding of cold-resistant low-alloyed tube steels of x80 category
SU733933A1 (en) Molten flux
RU2225783C2 (en) Electrode coating composition
RU2217286C1 (en) Electrode coating composition
SU1191243A1 (en) Charge for melting welding fluxes
RU2220833C2 (en) Electrode coating composition
JPH0122078B2 (en)
RU1776527C (en) Composition of electrode coating
SU651927A1 (en) Ceramic flux

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080531