RU2683166C1 - Flux for steel mechanized welding and surfacing - Google Patents

Flux for steel mechanized welding and surfacing Download PDF

Info

Publication number
RU2683166C1
RU2683166C1 RU2018117406A RU2018117406A RU2683166C1 RU 2683166 C1 RU2683166 C1 RU 2683166C1 RU 2018117406 A RU2018117406 A RU 2018117406A RU 2018117406 A RU2018117406 A RU 2018117406A RU 2683166 C1 RU2683166 C1 RU 2683166C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
flux
surfacing
oxide
welding
silicomanganese
Prior art date
Application number
RU2018117406A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Роман Евгеньевич Крюков
Николай Анатольевич Козырев
Александр Александрович Усольцев
Ольга Анатольевна Козырева
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 RU2018117406A priority Critical patent/RU2683166C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2683166C1 publication Critical patent/RU2683166C1/en

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)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.SUBSTANCE: invention can be used in arc-assisted arc welding and surfacing of steels under the flux. Flux contains slag from the production of silicomanganese, including silica, alumina, calcium oxide, magnesium oxide, manganese oxide, iron oxide, and a flux additive consisting of strontium-barium carbonatite of 70–80 wt% and liquid glass of 20–30 wt%. Components of the flux are taken in the following ratio, wt%: slag from silicomanganese production 90–98, flux additive 2–10.EFFECT: reduced contamination of steel with non-metallic inclusions and reduced loss of alloying elements at welding and surfacing, increased hardness of built-up layer, and increased level of wear resistance of built-up metal layer.1 cl, 2 tbl

Description

Изобретение относится к сварке, конкретно к электродуговой механизированной сварке под флюсом, в частности, к флюсам, предназначенным для сварки и наплавки сталей.The invention relates to welding, specifically to electric arc mechanized submerged arc welding, in particular, to fluxes intended for welding and surfacing of steels.

Известен флюс-добавка, предназначенный для примешивания к сварочным флюсам, на основе натриевого жидкого стекла, который дополнительно содержит стронций-бариевый карбонатит при соотношении компонентов, мас. %:Known flux additive designed for mixing with welding fluxes, based on sodium liquid glass, which additionally contains strontium-barium carbonatite in the ratio of components, wt. %:

стронций-бариевый карбонатитstrontium barium carbonatite 60-75;60-75; натриевое жидкое стеклоsodium liquid glass 25-4025-40

(RU 2623982 МПК В23К 35/362, опубл. 15.06.2017)(RU 2623982 IPC V23K 35/362, publ. 06/15/2017)

Недостатками данной флюс - добавки для сварки и наплавки являются: повышенная загрязненность наплавляемого металла неметаллическими включениями в связи с пониженными рафинирующими свойствами образующегося шлака.The disadvantages of this flux - additives for welding and surfacing are: increased contamination of the weld metal with non-metallic inclusions in connection with reduced refining properties of the resulting slag.

- высокая окисленность (содержание оксидов железа) приводящая к значительному окислению легирующих элементов в свариваемых сталях, а также к снижению физико-механических свойств в связи с загрязненностью наплавляемого металла оксидными неметаллическими включениями.- high oxidation (content of iron oxides) leading to a significant oxidation of alloying elements in welded steels, as well as to a decrease in physical and mechanical properties due to contamination of the deposited metal with oxide non-metallic inclusions.

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, где упомянутые компоненты флюс содержит в виде шлака производства силикомарганца при следующем их соотношении, масс. %:Also known, selected as a prototype, is a flux for mechanized welding and surfacing of steels containing silicon dioxide, alumina, calcium oxide, calcium fluoride, magnesium oxide, manganese oxide, iron oxide, where the flux contains the components in the form of slag from silicomanganese production in the following their ratio, mass. %:

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).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 may contain sulfur not more than 0.12%, phosphorus not more than 0.02% (RU 2579412 IPC V23K 35/362, publ. 10.12.2015).

Существенными недостатками данного флюса для сварки являются: высокий уровень загрязненности стали неметаллическими включениями,Significant disadvantages of this flux for welding are: a high level of contamination of steel with non-metallic inclusions,

- повышенный угар легирующих элементов при наплавке;- increased fumes of alloying elements during surfacing;

- пониженные показатели твердости наплавляемого слоя,- reduced hardness of the deposited layer,

- низкий уровень износостойкости наплавляемого слоя металла. Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением,- low level of wear resistance of the deposited metal layer. The technical problem solved by the invention,

заключается в повышении качественных показателей наплавляемого металла, в частности твердости и износостойкостиis to improve the quality of the deposited metal, in particular hardness and wear resistance

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, который согласно изобретению дополнительно содержит флюс-добавку, состоящую из стронций-бариевого карбонатита и жидкого стекла при следующем их соотношении, мас %:To solve the existing technical problem, a flux for mechanized welding and surfacing of steels is proposed, including silicomanganese slag containing silicon dioxide, alumina, calcium oxide, magnesium oxide, manganese oxide, iron oxide, which according to the invention additionally contains a flux additive consisting of strontium -barium carbonatite and water glass in the following ratio, wt%:

стронций-бариевый карбонатитstrontium barium carbonatite 70-80;70-80; жидкое стеклоliquid glass 20-30,20-30,

при этом компоненты флюса взяты в следующем соотношении, мас. %:while the components of the flux are taken in the following ratio, wt. %:

шлак производства силикомарганцаsilicomanganese slag 90-98,90-98, флюс-добавкаflux additive 2-10.2-10.

Техническими результатами, получаемыми при использовании изобретения, являются:Technical results obtained by using the invention are:

- 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;

- увеличение твердости наплавляемого слоя;- increase in hardness of the deposited layer;

- повышение уровня износостойкости наплавляемого слоя металла.- increase the level of wear resistance of the deposited metal layer.

Введение во флюс на основе шлака силикомарганца флюс - добавки, состоящей из стронций-бариевого карбонатита и жидкого стекла позволяет:Introduction to flux based on silicomanganese slag flux - an additive consisting of strontium-barium carbonatite and liquid glass allows you to:

- снизить количество вредных примесей в наплавленном металле (сера, фосфор);- reduce the amount of harmful impurities in the weld metal (sulfur, phosphorus);

- снизить количество неметаллических включений (силикаты недеформирующиеся, оксиды точечные);- reduce the number of non-metallic inclusions (non-deformable silicates, point oxides);

- повысить твердость наплавленного металла;- increase the hardness of the weld metal;

- повысить износостойкость наплавленного металла;- increase the wear resistance of the weld metal;

Заявляемые пределы подобраны эмпирическим путем, исходя из качества получаемой наплавки, стабильности процесса наплавки и требуемых механических свойств.The claimed limits are selected empirically, based on the quality of the deposited, the stability of the welding process and the required mechanical properties.

Для изготовления флюса и флюс - добавки использовали:For the manufacture of flux and flux additives used:

- в качестве основы флюса 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 %;- as the basis of the flux was used slag of silicomanganese fraction 0.45-2.5 mm produced by the West Siberian Electrometallurgical Plant with a chemical composition: Al 2 O 3 - 6.91-9.62%; CaO - 22.85-31.70%; SiO 2 46.46-48.16%; FeO - 0.27-0.81%; MgO - 6.48-7.92%; MnO - 8.01-8.43%; F - 0.28-0.76%; Na 2 O - 0.26-0.36%; O - <0.62%; S - 0.15-0.17%; P - 0.01%;

- для изготовления флюс - добавки использовали модификатор БСК-2 по ТУ 1717-001-75073896 - 2005 ООО «НПК Металлтехнопром» с содержанием, мас. %: 13,0-19,0 % ВаО, 3,5-7,5 % SrO, 17,5-25,5 % СаО, 19,8-29,8 % SiO2, 0,7-1,1 % MgO, 2,5-3,5 % K2O, 1,0-2,0 % Na2O, 1,5-6,5 % Fe2O3, 0,1-0,4% MnO, 1,9-3,9 % Al2O3, 0,7-1,1 % TiO2, 16,0-20,0 % CO2.- for the manufacture of flux - additives used modifier BSK-2 according to TU 1717-001-75073896 - 2005 LLC NPK Metalltehnoprom with the content, wt. %: 13.0-19.0% BaO, 3.5-7.5% SrO, 17.5-25.5% CaO, 19.8-29.8% SiO 2 , 0.7-1.1 % MgO, 2.5-3.5% K 2 O, 1.0-2.0% Na 2 O, 1.5-6.5% Fe 2 O 3 , 0.1-0.4% MnO, 1.9-3.9% Al 2 O 3 , 0.7-1.1% TiO 2 , 16.0-20.0% CO 2 .

Флюс - добавку изготавливали следующим образом: смесь барий-стронциевого модификатора смешивали с жидким стеклом в соотношении 75% и 25% соответственно. После чего смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 24 часов, затем осуществляли сушку в печи при температуре 300°С, затем охлаждение, дробление и просев с выделением фракции 0,45-2,5 мм.The flux additive was made as follows: a mixture of barium-strontium modifier was mixed with liquid glass in a ratio of 75% and 25%, respectively. After which the mixture was kept at room temperature for 24 hours, then drying was carried out in an oven at a temperature of 300 ° C, then cooling, crushing and sieving with the separation of fractions of 0.45-2.5 mm

После изготовления флюс - добавки ее примешивали к основному флюсу (шлаку силикомарганца) в различных соотношениях (таблица 1).After manufacturing the flux - additives, it was mixed with the main flux (silicomanganese slag) in various ratios (table 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).Surfacing of the samples was carried out on samples of size 300 × 150 mm with a thickness of 40 mm from sheet steel grade 09G2S. The process was carried out with a Sv-08GA wire with a diameter of 4 mm using an ASAW-1250 welding tractor. In various surfacing modes. Samples were cut out from the deposited plates for research: measuring hardness, wear resistance, testing for the presence of non-metallic inclusions (table 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.The chemical composition of the deposited metal was determined by X-ray fluorescence method on a XRF-1800 spectrometer and atomic emission method on a DFS-71 spectrometer. The metallographic examination of microsections was carried out without etching using an OLYMPUS GX-51 optical microscope at × 100 magnification by comparing with reference scales in accordance with GOST 1778-70. Hardness measurements were carried out with an ultrasonic hardness tester - UZIT - 3. The presence of cracks in the surfacing process was evaluated visually, as well as on metallographic thin sections. Wear tests according to the “DISK-BODY” scheme were carried out on a 2070 SMT-1 machine.

Для сравнения результатов наплавки так же был использован флюс, изготовленный в соответствии с прототипом (RU 2579412 МПК В23К 35/362).To compare the results of surfacing, a flux made in accordance with the prototype (RU 2579412 IPC V23K 35/362) was also used.

В результате проведенных исследований было установлено, что использование заявляемого флюса для наплавки по сравнению с прототипом позволяет:As a result of the studies, it was found that the use of the inventive flux for surfacing in comparison with the prototype allows you to:

1. снизить загрязненность наплавки оксидными неметаллическими включениями;1. reduce the contamination of the surfacing oxide non-metallic inclusions;

2. снизить угар легирующих элементов при наплавке;2. reduce the fumes of alloying elements during surfacing;

3. увеличить твердость наплавляемого слоя,3. increase the hardness of the deposited layer,

4. повысить уровень износостойкости наплавляемого слоя металла.4. to increase the level of wear resistance of the deposited metal layer.

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (4)

Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей, включающий шлак производства силикомарганца, содержащий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, отличающийся тем, что он дополнительно содержит флюс-добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%:Flux for mechanized welding and surfacing of steels, including slag from silicomanganese production, containing silicon dioxide, alumina, calcium oxide, magnesium oxide, manganese oxide, iron oxide, characterized in that it additionally contains a flux additive in the following ratio of components, wt.% : шлак производства силикомарганцаsilicomanganese slag 90-9890-98 флюс-добавкаflux additive 2-10,2-10,
при этом флюс-добавка состоит из стронций-бариевого карбонатита и жидкого стекла при следующем их соотношении, мас.%:wherein the flux additive consists of strontium-barium carbonatite and liquid glass in the following ratio, wt.%: стронций-бариевый карбонатитstrontium barium carbonatite 70-8070-80 жидкое стеклоliquid glass 20-3020-30
RU2018117406A 2018-05-10 2018-05-10 Flux for steel mechanized welding and surfacing RU2683166C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117406A RU2683166C1 (en) 2018-05-10 2018-05-10 Flux for steel mechanized welding and surfacing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018117406A RU2683166C1 (en) 2018-05-10 2018-05-10 Flux for steel mechanized welding and surfacing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2683166C1 true RU2683166C1 (en) 2019-03-26

Family

ID=65858712

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018117406A RU2683166C1 (en) 2018-05-10 2018-05-10 Flux for steel mechanized welding and surfacing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2683166C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1276470A1 (en) * 1985-07-22 1986-12-15 Научно-производственное объединение по технологии машиностроения Charge for producing molden welding flux
WO2008072835A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Kiswel Ltd. Sintered flux for submerged arc welding
RU2579412C2 (en) * 2014-06-05 2016-04-10 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий завод резервуарных металлоконструкций" им. Н.Е. Крюкова Flux for steel mechanised welding and surfacing
RU2625153C2 (en) * 2015-12-25 2017-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" Flux for welding and surfacing
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

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1276470A1 (en) * 1985-07-22 1986-12-15 Научно-производственное объединение по технологии машиностроения Charge for producing molden welding flux
WO2008072835A1 (en) * 2006-12-13 2008-06-19 Kiswel Ltd. Sintered flux for submerged arc welding
RU2579412C2 (en) * 2014-06-05 2016-04-10 Открытое акционерное общество "Новокузнецкий завод резервуарных металлоконструкций" им. Н.Е. Крюкова Flux for steel mechanised welding and surfacing
RU2625153C2 (en) * 2015-12-25 2017-07-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Сибирский государственный индустриальный университет" Flux for welding and surfacing
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

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2674870T3 (en) Clean steel with low oxygen content and clean steel product with low oxygen content
RU2683166C1 (en) Flux for steel mechanized welding and surfacing
CN106181116B (en) Ni based alloy covered electrode
JP6869142B2 (en) Stainless steel sheet and its manufacturing method
JP5853661B2 (en) Steel sheet for high-strength sour line pipe, its material and manufacturing method of steel sheet for high-strength sour line pipe
JP2015128779A (en) Low hydrogen type covered electrode
JP6999475B2 (en) Highly Si-containing austenitic stainless steel with excellent manufacturability
JP2014077642A (en) Estimation method of hic sensitivity of steel material and manufacturing method of high strength thick steel plate for line pipe superior in anti hic performance using the same
TWI589701B (en) Method for suppressing Ti concentration in steel and method for producing bismuth deoxidized steel
JP2023057398A (en) Nickel alloy excellent in surface quality and production method thereof
JP2016191124A (en) HIGH Mn CONTAINING Fe-Cr-Ni ALLOY AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
RU2682515C1 (en) Flux for steel mechanized welding and surfacing
RU2682730C1 (en) Flux for steel mechanized welding and surfacing
JP2013145221A (en) Steel material having low risk of hic crack and central segregation part evaluation method thereof
EP2690190B1 (en) Austenitic stainless steel
RU2683164C1 (en) Flux for steel mechanized welding and surfacing
RU2623981C2 (en) Charge for wire circuit
RU2749735C1 (en) Flux for mechanized welding and surfacing of steels
RU2319590C2 (en) Electrodes for manual welding of steels of pearlite class
Kozyrev et al. Use of silicomanganese slag and ladle electric steelmaking slag in manufacturing the welding fluxes for surfacing the mining equipment
RU2353493C2 (en) Electrode coating composition
JP6787043B2 (en) Flux for submerged arc welding
RU2625509C2 (en) Flux-additive
RU2530107C1 (en) Composition of flux for welding and hard facing by wire and austenite steel tape
JP2002327239A (en) Slab for thin steel sheet with few defect caused by inclusion, and manufacturing method therefor