RU2682515C1 - Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей - Google Patents

Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей Download PDF

Info

Publication number
RU2682515C1
RU2682515C1 RU2018119045A RU2018119045A RU2682515C1 RU 2682515 C1 RU2682515 C1 RU 2682515C1 RU 2018119045 A RU2018119045 A RU 2018119045A RU 2018119045 A RU2018119045 A RU 2018119045A RU 2682515 C1 RU2682515 C1 RU 2682515C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flux
oxide
slag
production
welding
Prior art date
Application number
RU2018119045A
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Александрович Уманский
Николай Анатольевич Козырев
Роман Евгеньевич Крюков
Любовь Валерьевна Думова
Ольга Анатольевна Козырева
Александр Александрович Усольцев
Алексей Романович Михно
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 RU2018119045A priority Critical patent/RU2682515C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2682515C1 publication Critical patent/RU2682515C1/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)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано при электродуговой механизированной сварке под флюсом. Флюс включает шлак производства силикомарганца, содержащий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, и флюс-добавку, состоящую из пылевидного ковшевого шлака производства рельсовой стали в количестве 60,0-64,0 мас.% и жидкого стекла в количестве 36,0-40,0 мас.%. Компоненты флюса взяты в следующем соотношении, мас.%: шлак производства силикомарганца 50-95, флюс-добавка 5-50. Флюс обеспечивает снижение загрязненности стали неметаллическими включениями, снижение угара легирующих элементов при сварке и наплавке, увеличение твердости наплавляемого слоя и повышение уровня его износостойкости. 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 сварки и наплавки, содержащий диоксид кремния, оксид марганца, оксид кальция, оксид магния, оксид алюминия, оксид калия, оксид натрия, оксид железа, фторид кальция и жидкое стекло, где в качестве упомянутых оксидов и фторидов использован ковшевой шлак производства рельсовой стали содержащий, мас. %: SiO2=20,7-28,6, MnO=0,01-2,0, СаО=45,6-54,8, MgO=0,1-10, Al2O3=0,1-7,0, K2O=0,1-4, Na2O=0,1-4, FeO=0,01-1,5, CaF2=0,01-1,5, Собщ=0,1-0,6, причем использован пылевидный ковшевой шлак производства рельсовой стали и жидкое стекло при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Пылевидный ковшевой шлак
производства рельсовой стали 30,0-50,0
Жидкое стекло 50,0-70,0,
(RU 2566236 МПК В23К 35/362, опубл. 20.10.2015).
Недостатками данного флюса для наплавки являются:
- высокая стоимость в связи с использованием материалов, требующих дробления и измельчения;
- повышенная загрязненность сварного шва и наплавляемого металла неметаллическими включениями в связи с пониженными рафинирующими свойствами образующегося шлака;
- 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.
Известен также, выбранный в качестве прототипа флюс для механизированной сварки и наплавки 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.
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 пылевидного ковшевого шлака производства рельсовой стали и жидкого стекла при следующем их соотношении, мас %:
пылевидный ковшевой шлак
производства рельсовой стали 60,0-64,0
жидкое стекло 36,0-40,0,
а компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:
шлак производства силикомарганца 50-95,
флюс - добавка 5-50.
Техническими результатами при использовании изобретения являются:
- снижение загрязненности стали неметаллическими включениями;
- снижение угара легирующих элементов при сварке и наплавке;
- увеличение твердости наплавляемого слоя;
- повышение уровня износостойкости наплавляемого слоя металла.
Заявляемые пределы подобраны эмпирическим путем исходя из качества получаемой наплавки, стабильности процесса наплавки и требуемых механических свойств.
При содержании жидкого стекла менее 36% наблюдался недостаток количества жидкого стекла, не удавалось провести связывание частиц пылевидного ковшевого шлака производства рельсовой стали с жидким стеклом, причем некоторое количество частиц шлака не соприкасалось с жидким стеклом и находилось в «сухом» состоянии.
При содержании жидкого стекла более 40%, частицы пылевидного ковшевого шлака рельсовой стали не полностью «впитывали» жидкое стекло и наблюдался избыток жидкого стекла.
Для изготовления флюса для сварки и наплавки использовали:
- в качестве основы использовался шлак силикомарганца фракции 0,45-2,5 мм производства Западно-Сибирского электрометаллургического завода с химическим составом: Al2O3 - 6,91-9,62%; СаО - 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 приготовления флюс - добавки использовали пылевидный ковшевой электросталеплавильный шлак производства рельсовой стали ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК» с химическим составом, мас. %: 1,31% FeO, 0.22% MnO, 36.19% Са, 36.26% SiO2, 6.17% Al2O3, 11,30% MgO, 0,28% Na2O, 0% K2O, 3,34% F, <0,12% С, 1.26% S, 0.02% Р и жидкое стекло со значением силикатного модуля 2,0-3,5 при плотности раствора 1,30-1,60 г/см3.
Флюс - добавку изготавливали следующим образом: пылевидный ковшевой шлак производства рельсовой стали фракции менее 0,2 мм смешивали с жидким стеклом в различных соотношениях: от 55 до 65% шлака и 45 - 35% жидкого стекла. Оптимальным с точки зрения внешнего вида смеси было выбрано, что оптимальным составом компонентов является 62% шлака и 38% жидкого стекла. После подбора состава компонентов флюс - добавки смесь выдерживали в течение 24 часов при комнатной температуре, с последующей сушкой в печи при температуре 250-350°C в течение 4 часов, далее смесь охлаждали, дробили и просевали 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, изготовленный в соответствии с прототипом (RU 2579412 МПК В23К 35/362).
Использование заявляемого флюса для наплавки по сравнению с прототипом позволяет:
- уменьшить стоимость сварочного процесса за счет утилизации отходов производства;
- снизить угар легирующих элементов на 10-12%;
- повысить твердость и износостойкость свойства наплавленного слоя.
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 50-95 флюс-добавка 5-50
  3. при этом флюс-добавка состоит из пылевидного ковшевого шлака производства рельсовой стали и жидкого стекла при следующем их соотношении, мас.%:
  4. пылевидный ковшевой шлак производства рельсовой стали 60,0-64,0 жидкое стекло 36,0-40,0
RU2018119045A 2018-05-23 2018-05-23 Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей RU2682515C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018119045A RU2682515C1 (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
RU2018119045A RU2682515C1 (ru) 2018-05-23 2018-05-23 Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2682515C1 true RU2682515C1 (ru) 2019-03-19

Family

ID=65806032

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018119045A RU2682515C1 (ru) 2018-05-23 2018-05-23 Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2682515C1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718031C1 (ru) * 2019-08-06 2020-03-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU903043A1 (ru) * 1978-05-03 1982-02-07 за вители Шихта дл получени плавленного сварочного марганцевого флюса
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
RU2566236C1 (ru) * 2014-05-30 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" Флюс для сварки и наплавки
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU903043A1 (ru) * 1978-05-03 1982-02-07 за вители Шихта дл получени плавленного сварочного марганцевого флюса
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
RU2566236C1 (ru) * 2014-05-30 2015-10-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" Флюс для сварки и наплавки
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

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2718031C1 (ru) * 2019-08-06 2020-03-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Сибирский государственный индустриальный университет", ФГБОУ ВО "СибГИУ" 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
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
CN101804525A (zh) 一种配马氏体不锈钢硬面药芯焊丝埋弧堆焊用烧结焊剂
RU2682515C1 (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
Kryukov et al. Manufacturing of new welding fluxes using silicomanganese slag
RU2683166C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
RU2682730C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
RU2643027C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
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
RU2749735C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
RU2683164C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
RU2718031C1 (ru) Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей
RU2623981C2 (ru) Шихта порошковой проволоки
RU2576717C2 (ru) Флюс для сварки
RU2319590C2 (ru) Электроды для ручной сварки сталей перлитного класса
RU2074800C1 (ru) Флюс для сварки и наплавки
Behera et al. Use of Al-killed ladle furnace slag in Si-killed steel process to reduce lime consumption, improve slag fluidity
RU2313435C1 (ru) Керамический флюс для автоматической сварки низколегированных сталей
RU2625153C2 (ru) Флюс для сварки и наплавки
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
RU2383418C1 (ru) Состав шихты покрытия электродов для сварки низкоуглеродистых сталей
KR100364873B1 (ko) 서브머지드 아크 용접용 소결형 플럭스