RU2579412C2 - Flux for steel mechanised welding and surfacing - Google Patents
Flux for steel mechanised welding and surfacing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2579412C2 RU2579412C2 RU2014123002/02A RU2014123002A RU2579412C2 RU 2579412 C2 RU2579412 C2 RU 2579412C2 RU 2014123002/02 A RU2014123002/02 A RU 2014123002/02A RU 2014123002 A RU2014123002 A RU 2014123002A RU 2579412 C2 RU2579412 C2 RU 2579412C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxide
- flux
- welding
- calcium
- surfacing
- Prior art date
Links
Landscapes
- Nonmetallic Welding Materials (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к сварке, конкретно к электродуговой механизированной сварке под флюсом, в частности к флюсам, предназначенным для сварки и наплавки низко- и среднелегированных сталей.The invention relates to welding, in particular to mechanized submerged arc welding, in particular to fluxes intended for welding and surfacing of low- and medium-alloy steels.
Известен выбранный в качестве прототипа [1] флюс для механизированной сварки сталей, содержащий SiO2, Al2O3, CaO, CaF2, MgO, MnO, FeO в следующем соотношении, масс. %: SiO2=15-21; А12О3=14,5-18,5; CaO=13,5-17,5; CaF2=19-23,; MgO=7-10; MnO=2-5; FeO=12-22.Known selected as a prototype [1] flux for mechanized welding of steels containing SiO 2 , Al 2 O 3 , CaO, CaF 2 , MgO, MnO, FeO in the following ratio, mass. %: SiO 2 = 15-21; A1 2 O 3 = 14.5-18.5; CaO = 13.5-17.5; CaF 2 = 19-23; MgO = 7-10; MnO = 2-5; FeO = 12-22.
Существенными недостатками данного флюса для сварки являютсяSignificant disadvantages of this flux for welding are
- высокая стоимость в связи с использованием дорогостоящих природных материалов и затрат, связанных с дроблением и измельчением;- high cost in connection with the use of expensive natural materials and costs associated with crushing and grinding;
- повышенная загрязненность сварного шва и наплавляемого металла неметаллическими включениями в связи с пониженными рафинирующими свойствами образующегося шлака из-за высокой концентрации MgO и повышенных температур плавления и вязкости флюса;- increased contamination of the weld and weld metal with non-metallic inclusions in connection with reduced refining properties of the resulting slag due to the high concentration of MgO and increased melting points and flux viscosity;
- высокая окисленность флюса (содержание оксидов железа), приводящая к значительному окислению легирующих элементов в свариваемых сталях, а также к снижению механических свойств сварных конструкций в связи с загрязненностью сварного шва оксидными неметаллическими включениями.- high flux oxidation (iron oxide content), leading to a significant oxidation of alloying elements in welded steels, as well as to a decrease in the mechanical properties of welded structures due to contamination of the weld with oxide non-metallic inclusions.
Известен [2] плавленый сварочный низкокремнистый флюс для сварки низко- и среднелегированных сталей, содержащий окись кремния, окись алюминия, окись кальция, окись марганца, фтористый кальций, сумму окислов калия и натрия, фтористый натрий, окислы железа, фосфор, отличающийся тем, что флюс содержит компоненты при следующем соотношении, масс. %: окислы железа 2-4, окись кремния 9-12, окись кальция 18-24, окись алюминия 36-48, окись марганца 5-7, окись магния 5-7, фтористый кальций 5-8, сумма окислов калия и натрия 1-2,5, фтористый натрий 1,0-2,5, фосфор 0,007-0,010, при этом массовое соотношение окиси кремния, кальция и алюминия составляет 1:2:4, а отношение фосфора к сумме окислов железа менее 0,004.Known [2] fused welding low-silicon flux for welding low- and medium-alloy steels containing silicon oxide, aluminum oxide, calcium oxide, manganese oxide, calcium fluoride, the sum of potassium and sodium oxides, sodium fluoride, iron oxides, phosphorus, characterized in that the flux contains components in the following ratio, mass. %: iron oxides 2-4, silicon oxide 9-12, calcium oxide 18-24, aluminum oxide 36-48, manganese oxide 5-7, magnesium oxide 5-7, calcium fluoride 5-8, the sum of the oxides of potassium and sodium 1 -2.5, sodium fluoride 1.0-2.5, phosphorus 0.007-0.010, while the mass ratio of silicon oxide, calcium and aluminum is 1: 2: 4, and the ratio of phosphorus to the sum of iron oxides is less than 0.004.
Существенными недостатками данного флюса для сварки являютсяSignificant disadvantages of this flux for welding are
- высокая стоимость в связи с использованием дорогостоящих природных материалов и затрат, связанных с подготовкой шихты к плавке и выплавкой флюса в специальных плавильных агрегатах;- high cost in connection with the use of expensive natural materials and the costs associated with the preparation of the mixture for melting and smelting flux in special smelting units;
- высокая окисленность (содержание оксидов железа), приводящая к загрязнению сварного шва оксидными неметаллическими включениями и снижению механических свойств сварной конструкции, а также к значительному окислению легирующих элементов в свариваемых сталях.- high oxidation (iron oxide content), leading to contamination of the weld with oxide non-metallic inclusions and a decrease in the mechanical properties of the welded structure, as well as to significant oxidation of alloying elements in welded steels.
Техническими результатами изобретения являютсяThe technical results of the invention are
- уменьшение стоимости сварочного процесса за счет утилизации отходов производства;- reduction in the cost of the welding process due to the disposal of production waste;
- снижение загрязненности стали неметаллическими включениями;- reduction of pollution became non-metallic inclusions;
- снижение угара легирующих элементов при сварке и наплавке;- reduction of fumes of alloying elements during welding and surfacing;
- повышение механических свойств сварного соединения.- improving the mechanical properties of the welded joint.
Для этого предлагается флюс для механизированной сварки сталей, в котором в качестве составляющего используют шлак производства силикомарганца при следующем соотношении компонентов, масс. %:For this, a flux for mechanized welding of steels is proposed, in which slag of silicomanganese production is used as a component in the following ratio of components, mass. %:
диоксид кремния 25-49,silicon dioxide 25-49,
оксид алюминия 4-28,aluminum oxide 4-28,
оксид кальция 15-32,calcium oxide 15-32,
фторид кальция 0,1-1,5,calcium fluoride 0.1-1.5,
оксид магния 1,7-9,0,magnesium oxide 1.7-9.0,
оксид марганца 3-17,manganese oxide 3-17,
оксид железа 0,1-3,5,iron oxide 0.1-3.5,
при этом в качестве примесей флюс может содержать серы не более 0,12%, фосфора не более 0,02%.however, as an impurity, the flux may contain sulfur not more than 0.12%, phosphorus not more than 0.02%.
Заявляемые пределы подобраны эмпирическим путем исходя из качества получаемых при сварке швов, стабильности процесса сварки и требуемых механических свойств.The claimed limits are selected empirically based on the quality of the welds obtained during welding, the stability of the welding process and the required mechanical properties.
Содержание FeO и MnO выбрано исходя из обеспечения, с одной стороны, низкого окисления легирующих элементов, с другой, - хорошей жидкотекучестью шлаковой системы.The content of FeO and MnO was selected based on the provision, on the one hand, of low oxidation of the alloying elements, and, on the other hand, of good fluidity of the slag system.
Концентрации CaO, SiO2, CaF2, Al2O3, MgO выбраны исходя из условий обеспечения хороших укрывных свойств и оптимальной рафинирующей способности образующегося шлака по отношению к неметаллическим включениям. Выбранные пределы обеспечивают хорошее формирование шлака и высокие рафинирующие и укрывные свойства формирующихся шлаков.Concentrations of CaO, SiO 2 , CaF 2 , Al 2 O 3 , MgO are selected based on the conditions for ensuring good covering properties and optimal refining ability of the resulting slag with respect to non-metallic inclusions. The selected limits provide good slag formation and high refining and covering properties of the forming slag.
Концентрация серы и фосфора во флюсе ограничена с целью снижения вредного влияния данных элементов на качество сварного шва (исключение холодных и горячих трещин при сварке, а также снижение значений механических свойств).The concentration of sulfur and phosphorus in the flux is limited in order to reduce the harmful effect of these elements on the quality of the weld (elimination of cold and hot cracks during welding, as well as a decrease in the values of mechanical properties).
Для изготовления флюса для сварки использовали шлак производства силикомарганца, выплавленный в рудотермических печах углетермическим способом непрерывным процессом. Шихта состояла из марганцевой руды, кварцита и коксика. Выпуск ферросплава (силикомарганца) осуществляли вместе со шлаком в ковш. После разливки силикомарганца шлак при сливе из ковша подвергался охлаждению. В зависимости от интенсивности охлаждения получался стекловидный или пемзовидный шлак, используемый в дальнейшем при сварке. Силикомарганец содержал 64,7-71,7% Mn и 14,8-18,2% Si. Шлак содержал, масс. %.: 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 P≤0,05.For the manufacture of flux for welding, we used slag from silicomanganese production, melted in ore-thermal furnaces by a carbon thermal method, by a continuous process. The mixture consisted of manganese ore, quartzite and coke. Ferroalloy (silicomanganese) was released together with slag into a ladle. After casting silicomanganese, the slag was drained from the ladle when it was cooled. Depending on the intensity of cooling, a glassy or pumiceous slag was obtained, which is used later in welding. Silicomanganese contained 64.7-71.7% Mn and 14.8-18.2% Si. Slag contained, mass. % .: Sio 2 = 25-49, Al 2 O 3 = 4-28, CaO = 15-32, CaF 2 = 0.1-1.5, MgO = 1.7-9.8 MnO = 3-17 , FeO = 0.1-3.5, S≤0.20 P≤0.05.
Изготовление заявляемого флюса для механизированной сварки и наплавки сталей проводили путем дробления, грохочения и просева через сито (ячейка 2×2 мм). Заявляемый флюс для сварки использовали на образцах из стали марок 09Г2С и 09Г2, для наплавки на сталях 60Г, 35ХГСА, сварку и наплавку осуществляли проволокой Св-08ГА. Сварку и наплавку проводили с использованием пластин длиной не менее 500 мм на сварочном тракторе ASAW-1250. Из сваренных пластин осуществляли вырезку образцов для механических испытаний (предела прочности - бВ, Н/мм2, предела текучести - бT, Н/мм2, относительного удлинения δ, %, ударной вязкости при температуре минус 40°C KCU-40C, Дж/см2), а также макро- и микроисследований.The manufacture of the inventive flux for mechanized welding and surfacing of steels was carried out by crushing, screening and sieving through a sieve (mesh 2 × 2 mm). The inventive flux for welding was used on samples of steel grades 09G2S and 09G2, for surfacing on steels 60G, 35KhGSA, welding and surfacing were carried out using Sv-08GA wire. Welding and surfacing were carried out using plates with a length of at least 500 mm on an ASAW-1250 welding tractor. Samples were cut from the welded plates for mechanical tests (tensile strength - b V , N / mm 2 , yield strength - b T , N / mm 2 , elongation δ,%, impact strength at a temperature of minus 40 ° C KCU -40C , J / cm 2 ), as well as macro and micro studies.
Для сравнения, в качестве прототипа для сравнения [1] использовали плавленый сварочный флюс марки АН-18 с химическим составом, масс. %: SiO2=18; Al2O3=15,5; CaO=16; CaF2=21,3,; MgO=9,8; MnO=5; FeO=14.For comparison, as a prototype for comparison [1] used fused welding flux brand AN-18 with a chemical composition, mass. %: SiO 2 = 18; Al 2 O 3 = 15.5; CaO = 16; CaF 2 = 21.3; MgO = 9.8; MnO = 5; FeO = 14.
Использование заявляемого флюса для сварки по сравнению с прототипом позволяет:Using the inventive flux for welding in comparison with the prototype allows you to:
1. Снизить стоимость флюса в 2,6 раза.1. Reduce the cost of flux 2.6 times.
2. Снизить загрязненность стали оксидными неметаллическими включениями экзогенного характера в среднем на 0,04 мм.2. To reduce steel pollution by non-metallic oxide inclusions of an exogenous nature by an average of 0.04 mm.
3. Уменьшить угар марганца на 1,7% в сварном шве.3. Reduce the fumes of manganese by 1.7% in the weld.
4. Повысить общий уровень механических свойств сварного шва, предел текучести бт и предел прочности бB на 0,5-1,2 Н/мм2, относительное удлинение на 0,7%, ударной вязкости при отрицательных температурах в среднем на 0,9 Дж/см2.4. To increase the general level of the weld mechanical properties, a yield strength T B and a tensile strength b at B 0.5-1.2 N / mm 2, elongation of 0.7%, toughness at low temperatures by an average of 0, 9 J / cm 2 .
Список источников, принятых во внимание List of sources taken into account
1. Пат. СССР 261149 B23K 35/362.1. Pat. USSR 261149 B23K 35/362.
2. Пат. СССР 1685660 B23K 35/362.2. Pat. USSR 1685660 B23K 35/362.
Claims (1)
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 содержит серу не более 0,12 мас.% и фосфор не более 0,02 мас.%. Flux for mechanized welding of steels containing silicon dioxide, alumina, calcium oxide, calcium fluoride, magnesium oxide, manganese oxide and iron oxide, characterized in that it contains the above components in the form of slag from silicomanganese production in the following ratio, wt.%:
silicon dioxide 25-49,
aluminum oxide 4-28,
calcium oxide 15-32,
calcium fluoride 0.1-1.5,
magnesium oxide 1.7-9.8,
manganese oxide 3-17,
iron oxide 0.1-3.5,
while as an impurity, the flux contains sulfur not more than 0.12 wt.% and phosphorus not more than 0.02 wt.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014123002/02A RU2579412C2 (en) | 2014-06-05 | 2014-06-05 | Flux for steel mechanised welding and surfacing |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014123002/02A RU2579412C2 (en) | 2014-06-05 | 2014-06-05 | Flux for steel mechanised welding and surfacing |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014123002A RU2014123002A (en) | 2015-12-10 |
RU2579412C2 true RU2579412C2 (en) | 2016-04-10 |
Family
ID=54843238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014123002/02A RU2579412C2 (en) | 2014-06-05 | 2014-06-05 | Flux for steel mechanised welding and surfacing |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2579412C2 (en) |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643027C1 (en) * | 2016-11-22 | 2018-01-29 | Акционерное общество "Новокузнецкий завод резервуарных металлоконструкций им. Н.Е. Крюкова" | Flux for mechanized welding and overlaying of steels |
RU2643026C1 (en) * | 2016-11-22 | 2018-01-29 | Акционерное общество "Новокузнецкий завод резервуарных металлоконструкций им. Н.Е. Крюкова" | Welding flux |
RU2682515C1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux for steel mechanized welding and surfacing |
RU2682730C1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux for steel mechanized welding and surfacing |
RU2683166C1 (en) * | 2018-05-10 | 2019-03-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux for steel mechanized welding and surfacing |
RU2683164C1 (en) * | 2018-05-10 | 2019-03-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux for steel mechanized welding and surfacing |
RU2749735C1 (en) * | 2020-10-19 | 2021-06-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Регионстрой" | Flux for mechanized welding and surfacing of steels |
RU2753346C1 (en) * | 2020-10-19 | 2021-08-13 | ООО "Регионстрой" | Flux for mechanized welding and surfacing of steels |
RU2772822C1 (en) * | 2021-09-27 | 2022-05-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux for mechanized welding and surfacing of steels |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN117444470B (en) * | 2023-12-26 | 2024-03-22 | 东北大学 | Low-volatility high-heat-transfer smelting flux and preparation method and application thereof |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1472889A (en) * | 1973-12-28 | 1977-05-11 | Wacker Chemie Gmbh | Welding fluxes |
SU1276470A1 (en) * | 1985-07-22 | 1986-12-15 | Научно-производственное объединение по технологии машиностроения | Charge for producing molden welding flux |
SU1447621A1 (en) * | 1986-11-05 | 1988-12-30 | Запорожский Завод Сварочных Флюсов И Стеклоизделий | Charge for producing melted welding flux |
SU1759229A3 (en) * | 1990-07-30 | 1992-08-30 | Курланов Сергей Александрович (Su) | Flux for welding carbon and low-alloy steels |
RU2313434C2 (en) * | 2005-12-28 | 2007-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Северное машиностроительное предприятие" | Melted flux for electric-arc welding of cold resistant steels |
-
2014
- 2014-06-05 RU RU2014123002/02A patent/RU2579412C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1472889A (en) * | 1973-12-28 | 1977-05-11 | Wacker Chemie Gmbh | Welding fluxes |
SU1276470A1 (en) * | 1985-07-22 | 1986-12-15 | Научно-производственное объединение по технологии машиностроения | Charge for producing molden welding flux |
SU1447621A1 (en) * | 1986-11-05 | 1988-12-30 | Запорожский Завод Сварочных Флюсов И Стеклоизделий | Charge for producing melted welding flux |
SU1759229A3 (en) * | 1990-07-30 | 1992-08-30 | Курланов Сергей Александрович (Su) | Flux for welding carbon and low-alloy steels |
RU2313434C2 (en) * | 2005-12-28 | 2007-12-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Производственное объединение "Северное машиностроительное предприятие" | Melted flux for electric-arc welding of cold resistant steels |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2643027C1 (en) * | 2016-11-22 | 2018-01-29 | Акционерное общество "Новокузнецкий завод резервуарных металлоконструкций им. Н.Е. Крюкова" | Flux for mechanized welding and overlaying of steels |
RU2643026C1 (en) * | 2016-11-22 | 2018-01-29 | Акционерное общество "Новокузнецкий завод резервуарных металлоконструкций им. Н.Е. Крюкова" | Welding flux |
RU2683166C1 (en) * | 2018-05-10 | 2019-03-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux for steel mechanized welding and surfacing |
RU2683164C1 (en) * | 2018-05-10 | 2019-03-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux for steel mechanized welding and surfacing |
RU2682515C1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-03-19 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux for steel mechanized welding and surfacing |
RU2682730C1 (en) * | 2018-05-23 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux for steel mechanized welding and surfacing |
RU2749735C1 (en) * | 2020-10-19 | 2021-06-16 | Общество с ограниченной ответственностью "Регионстрой" | Flux for mechanized welding and surfacing of steels |
RU2753346C1 (en) * | 2020-10-19 | 2021-08-13 | ООО "Регионстрой" | Flux for mechanized welding and surfacing of steels |
RU2772822C1 (en) * | 2021-09-27 | 2022-05-26 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" | Flux for mechanized welding and surfacing of steels |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2014123002A (en) | 2015-12-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2579412C2 (en) | Flux for steel mechanised welding and surfacing | |
Kozyrev et al. | Production of welding fluxes using waste slag formed in silicomanganese smelting | |
JP5922078B2 (en) | Fused flux for submerged arc welding | |
RU2643027C1 (en) | Flux for mechanized welding and overlaying of steels | |
RU2335564C2 (en) | High titanium ferro alloy produced by two stages reduction out of ilmenite | |
JP6437420B2 (en) | Firing flux for submerged arc welding of high strength steel | |
KR101641177B1 (en) | Manufacturing method of high purity ferro-tungsten | |
RU2749735C1 (en) | Flux for mechanized welding and surfacing of steels | |
RU2576717C2 (en) | Welding flux | |
RU2566236C1 (en) | Flux for welding and surfacing | |
RU2623981C2 (en) | Charge for wire circuit | |
RU2772822C1 (en) | Flux for mechanized welding and surfacing of steels | |
RU2595161C2 (en) | Flux cored wire for mechanised welding | |
RU2566235C1 (en) | Flux for welding and surfacing | |
RU2772824C1 (en) | Flux for mechanized welding and surfacing of steels | |
RU2074800C1 (en) | Flux for welding and surfacing | |
RU2753346C1 (en) | Flux for mechanized welding and surfacing of steels | |
JP4581842B2 (en) | Fused flux for submerged arc welding | |
RU2625153C2 (en) | Flux for welding and surfacing | |
RU2793303C1 (en) | Method for manufacturing welding flux from man-made waste of steelmaking | |
SU1276470A1 (en) | Charge for producing molden welding flux | |
RU2374349C1 (en) | Method of smelting of vanadium-bearing alloys | |
RU2643026C1 (en) | Welding flux | |
RU2492983C1 (en) | Welding compound | |
RU2240907C1 (en) | Ceramic flux for automatic welding and surfacing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160606 |