RU2688021C1 - Agglomerated flux for welding and surfacing with stainless steels - Google Patents

Agglomerated flux for welding and surfacing with stainless steels Download PDF

Info

Publication number
RU2688021C1
RU2688021C1 RU2018128825A RU2018128825A RU2688021C1 RU 2688021 C1 RU2688021 C1 RU 2688021C1 RU 2018128825 A RU2018128825 A RU 2018128825A RU 2018128825 A RU2018128825 A RU 2018128825A RU 2688021 C1 RU2688021 C1 RU 2688021C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
welding
flux
metal
surfacing
cao
Prior art date
Application number
RU2018128825A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Тимур Наимович Сайдяшев
Ирина Вячеславовна Кремнева
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ")
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 Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ") filed Critical Публичное акционерное общество "Челябинский трубопрокатный завод" (ПАО "ЧТПЗ")
Priority to RU2018128825A priority Critical patent/RU2688021C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2688021C1 publication Critical patent/RU2688021C1/en

Links

Images

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: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to production of ceramic welding flux and can be used for welding and surfacing with stainless steel tape during production, in particular, of equipment for oil and gas processing, systems of hydrocarbons transportation. Agglomerated flux contains components in the following ratio, wt. %: SiO2 28–33; CaO 6–8; MgO 27–32; Al2O3 13–18; CaF2 8–12; Cr - not less than 3. Chromium source used is chromite sand, having the following chemical composition, wt. %: Cr2O3 46.80; Fe2O3 28.90; Al2O3 14.60; MgO 9.59; SiO2 0.36; CaO 0.05.
EFFECT: flux possesses high welding-process properties, provides increased resistance of metal of welds and welds to intercrystalline corrosion, considerable reduction of effect of embrittlement of weld metal and build-up welding, and as a result, increased quality and service life of welded and melted seam in wide range of temperatures.
1 cl, 8 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к области производства керамического сварочного флюса, используемого для сварки коррозионно-стойких и жаропрочных сталей соответствующей сварочной проволокой и для дуговой ленточной наплавки при изготовлении оборудования для нефтегазопереработки, систем транспортировки углеводородов.The invention relates to the production of ceramic welding flux used for welding of corrosion-resistant and heat-resistant steels with appropriate welding wire and for arc strip surfacing in the manufacture of equipment for oil and gas processing, hydrocarbon transportation systems.

Известен керамический флюс (Патент РФ №2228828, кл. В23К 35/362, опубл. 20.05.2004 г.) для автоматической сварки низколегированных сталей, содержащий плавиковый шпат, электрокорунд, обожженный магнезит, марганец металлический, ферротитан, ферробор и связующую добавку, содержащий дополнительно ферросилиций в количестве 0,2-0,5 по отношению к количеству марганца металлического, а также сфеновый концентрат и титаномагнетит, а в качестве связующей добавки - силикат натрия-калия при следующем соотношении компонентов, мас. %:Ceramic flux is known (RF Patent No. 2228828, class B23K 35/362, published on 05/20/2004) for automatic welding of low-alloy steels, containing fluorspar, electrocorundum, calcined magnesite, metallic manganese, ferrotitanium, ferrobor, and a bonding agent containing additionally ferrosilicon in the amount of 0.2-0.5 with respect to the amount of metallic manganese, as well as sphene concentrate and titanomagnetite, and as a binding additive - sodium-potassium silicate in the following ratio of components, wt. %:

Плавиковый шпатFluorspar 22-3022-30 ЭлектрокорундElectrocorundum 14-2514-25 Обожженный магнезитBurnt Magnesite 22-3122-31 Сфеновый концентратSphen concentrate 10-2010-20 Марганец металлическийManganese metal 1,3-3,01.3-3.0 ФерротитанFerrotitanium 1,2-2,81.2-2.8 ФерроборFerrobor 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

Однако такой керамический флюс имеет ограниченную сферу применения, определяемую его функциональным назначением, и не предназначен для автоматической сварки и наплавки высоколегированных коррозионно-стойких сталей аустенитного класса.However, such a ceramic flux has a limited scope, determined by its functional purpose, and is not intended for automatic welding and surfacing of high-alloy corrosion-resistant steels of austenitic class.

Известен керамический флюс для автоматической сварки и наплавки (Патент РФ №2493945 публ. 27.09.2013 бюл. №27), содержащий компоненты в следующем соотношении, мас. ч.: оксид алюминия, введенный в виде глинозема и/или электрокорунда 14-27, оксид магния 14-27, оксид натрия 0,1-4.0, оксид калия 0,1-3,0, оксид кремния 14-23, оксид кальция 0,1-6,0, фторид кальция 14-25, алюминиевый порошок 0,1-2,5, оксид циркония 0,1-9,0, оксид хрома 0,1-5,0, феррохром или металлический хром 0,1-4,0, ферромарганец или металлический марганец 0,1-4,0, ферромолибден или металлический молибден 0,1-4,0, силикат натрия - остальное. Отношение содержания оксида кремния к суммарному содержанию оксида алюминия и оксида циркония составляет 0,62-0,99, а отношение содержания оксида кремния к суммарному содержанию оксида магния и оксида натрия составляет 0,7-0,99. К основным недостаткам можно отнести использование дорогостоящих ферросплавов, что ведет к удорожанию продукции.Famous ceramic flux for automatic welding and surfacing (Patent RF №2493945 publ. 27.09.2013 bull. №27), containing components in the following ratio, wt. including: aluminum oxide, introduced in the form of alumina and / or electrocorundum 14-27, magnesium oxide 14-27, sodium oxide 0.1-4.0, potassium oxide 0.1-3.0, silicon oxide 14-23, calcium oxide 0.1-6.0, calcium fluoride 14-25, aluminum powder 0.1-2.5, zirconium oxide 0.1-9.0, chromium oxide 0.1-5.0, ferrochrome or metallic chromium 0, 1-4.0, ferromanganese or manganese metal 0.1-4.0, ferromolybdenum or molybdenum metal 0.1-4.0, sodium silicate - the rest. The ratio of the content of silicon oxide to the total content of aluminum oxide and zirconium oxide is 0.62-0.99, and the ratio of the content of silicon oxide to the total content of magnesium oxide and sodium oxide is 0.7-0.99. The main disadvantages include the use of expensive ferroalloys, which leads to higher prices for products.

В настоящее время сварку высоколегированных сталей под флюсом осуществляют с применением или нейтральных по кислороду фторидных флюсов, или защитно-легирующих в сочетании с высоколегированной электродной проволокой.Currently, welding of high-alloyed steels under flux is carried out using either oxygen neutral fluoride fluxes, or protective alloying in combination with high-alloyed electrode wire.

Для сварки высоколегированных сталей наиболее рациональны фторидные флюсы типа АНФ -5, которые обеспечивают хорошую защиту и металлическую обработку металла сварочной ванны, что позволяет легировать сварочную ванну титаном через электродную проволоку. При этом, процесс сварки малочувствителен к образованию пор в металле шва из-за водорода. Однако фторидные безкислородные флюсы имеют относительно низкие технологические свойства. Широкое применение при сварке высоколегированных сталей (жаропрочных, нержавеющих и коррозионно-стойких) нашли флюсы трех марок одинакового химического состава, но с различным строением зерен: АН-26С - стекловидный, АН-26П - пемзовидный, АН-26СП - смесь зерен стекловидного и пемзовидного строения. В своем составе они содержат SiO2, СаО, Al2O3, CaF2 при следующем соотношении компонентов, масс. %:Fluoride fluxes of the ANF-5 type are the most rational for welding high-alloyed steels, which provide good protection and metal treatment of the weld pool metal, which makes it possible to alloy the weld pool with titanium through the electrode wire. At the same time, the welding process is insensitive to the formation of pores in the weld metal due to hydrogen. However, fluoride-free oxygen-free fluxes have relatively low technological properties. Fluxes of three grades of the same chemical composition, but with a different grain structure: AN-26C - glassy, AN-26P - pumiceal, AN-26SP - a mixture of vitreous and pumiceum buildings. In their composition, they contain SiO 2 , CaO, Al 2 O 3 , CaF 2 in the following ratio of components, mass. %:

SiO2 SiO 2 29-3329-33 СаОCao 4-84-8 Al2O3 Al 2 O 3 19-2319-23 CaF2 CaF 2 20-2420-24 MgOMgO 15-1815-18 MnOMnO 2,5-4,02.5-4.0 Fe2O3 Fe 2 O 3 не более 1,5no more than 1.5 SS не более 0,08no more than 0.08 PP не более 0,08no more than 0.08 СWITH не более 0,05no more than 0.05

Низкокремнистый низкомарганцовистый солеоксидный флюс с химической активностью Аф=0,45-0,5. При механизированной сварке хромоникелевых сталей под флюсом интенсивно протекает кремне - восстановительные процессы. В результате наплавленный металл в значительной степени обогащен мелкодисперсными оксидными включениями. Содержание кислорода в металле шва составляет 0,8-0,10%. Поэтому флюс не рекомендуется для сварки сталей толщиной более 40 мм. В сочетании с флюсом не рекомендуется использование сварочной проволоки с содержанием феррита менее 4% во избежание образования пор и трещин, особенно при сварке жестких конструкций. Существенным недостатком сварочного флюса марки АН-26С является его воздействие на экологию, так как данный сварочный флюс изготавливают посредством плавления шихтовых материалов.Low-silicon low-manganese saloxide flux with chemical activity AF = 0.45-0.5. When mechanized welding of chromium-nickel steels under flux, silicon is intensively proceeding - reduction processes. As a result, the weld metal is largely enriched with fine oxide inclusions. The oxygen content in the weld metal is 0.8-0.10%. Therefore, flux is not recommended for welding steels with a thickness greater than 40 mm. In combination with flux, the use of welding wire with a ferrite content of less than 4% is not recommended in order to avoid the formation of pores and cracks, especially when welding rigid structures. A significant drawback of welding flux brand AN-26C is its environmental impact, since this welding flux is made by melting charge materials.

Также известны и широко применяются в России флюсы от зарубежных производителей - ESAB (Швеция),

Figure 00000001
(Германия), Lincoln Electric (США) Однако стоимость импортных флюсов в 2-3 раза выше.Fluxes from foreign manufacturers are also known and widely used in Russia - ESAB (Sweden),
Figure 00000001
(Germany), Lincoln Electric (USA) However, the cost of imported flux is 2-3 times higher.

Наиболее близким, из известных решений по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа сварочный флюс марки ОК Flux 10.92 (ESAB) имеющий химический состав:The closest of the well-known solutions in terms of their technical essence and the achieved result is the OK Flux 10.92 (ESAB) welding flux selected as a prototype having the chemical composition:

SiO2 SiO 2 35,035.0 MnOMnO 0,10.1 СаОCao 0,80.8 MqOMqO 28,828,8 Al2O3 Al 2 O 3 13,513.5 CaF2 CaF 2 8,08.0 TiO2 Tio 2 0,10.1 K2O+NaOK 2 O + NaO 6,36.3 CrCr 5,45.4 FeFe 2,02.0

Данный флюс применяется для стыковой сварки материалов из нержавеющей стали и наплавки лентой из нержавеющей стали. Флюс является нейтральным, керамическим, легирующим шов. Наличие в составе Cr компенсирует его выгорание при сварке. В качестве источника Cr используется феррохром, на изготовление которого требуются дополнительные существенные затраты. Сырьем для получения феррохрома являются металлургические хромовые руды, которые должны содержать не менее 40% Cr2O3, а отношение Cr:Fe должно быть не ниже 2,5.This flux is used for butt welding of stainless steel materials and surfacing with stainless steel tape. Flux is a neutral, ceramic, alloyed seam. The presence of Cr compensates for its burnout during welding. Ferrochrome is used as a source of Cr, for the manufacture of which additional substantial costs are required. The raw materials for the production of ferrochrome are metallurgical chrome ores, which must contain at least 40% Cr2O3, and the Cr: Fe ratio must be at least 2.5.

При его использовании обеспечивается стабильность процесса в широком диапазоне скоростей и токов, а также плавное перекрытие валиков наплавки. Однако стоимость данного флюса очень высокая.When using it, the process stability is ensured in a wide range of speeds and currents, as well as a smooth overlap of the deposition rollers. However, the cost of this flux is very high.

К числу основных трудностей, которые возникают при сварке высоколегированных сталей, относится обеспечение стойкости металла шва и околошовной зоны против образования трещин, коррозионной стойкости сварных соединений, получение и сохранение в процессе эксплуатации требуемых свойств, сварного соединения, получение плотных швов.The main difficulties that arise when welding high-alloyed steels include ensuring the resistance of the weld metal and heat affected zone to the formation of cracks, corrosion resistance of welded joints, obtaining and maintaining the required properties during the operation, welded joints, and obtaining tight welds.

Предложенное заявителем техническое решение решает проблему - создание отечественного, высокотехнологичного сварочного флюса, обеспечивающего получение высокого качества металла шва и наплавок.The technical solution proposed by the applicant solves the problem - the creation of a domestic, high-tech welding flux, which provides high-quality weld metal and surfacing.

К сварочным флюсам предъявляется ряд технологических и металлургических требований:A number of technological and metallurgical requirements are imposed on welding fluxes:

- быть более легкоплавким, чем основной и присадочный металл;- to be more fusible than the base and filler metal;

- хорошо растекаться по нагретой поверхности металла, обладать высокой жидкотекучестью;- spread well over the heated metal surface, possess high fluidity;

- не должен выделять в процессе сварки ядовитые газы;- must not give off toxic gases during the welding process;

- не должен способствовать коррозии сварного соединения.- should not contribute to corrosion of the welded joint.

- должен иметь высокую реакционную способность, активно раскислять окислы, переводить их в легкоплавкие соединения или растворять их так, чтобы процесс удаления окислов из металла заканчивался до затвердевания сварочной ванны;- must have a high reactivity, actively deoxidize oxides, convert them into low-melting compounds or dissolve them so that the process of removing oxides from the metal ends before the weld pool hardens;

- образующийся во время сварки шлак должен хорошо защищать металл от окисления и от взаимодействия с газами окружающей атмосферы, а также хорошо отделяться от металла после остывания;- the slag formed during welding must protect the metal well from oxidation and from interaction with the gases of the surrounding atmosphere, and also be well separated from the metal after cooling;

- плотность флюса должна быть меньше плотности основного и присадочного металла, чтобы шлак всплывал на поверхность сварочной ванны, а не оставался в металле шва.- flux density should be less than the density of the main and filler metal so that slag floats to the surface of the weld pool and does not remain in the weld metal.

Технический результат заявляемого изобретения выражается в расширении функциональных возможностей за счет обеспечения возможности автоматической сварки и наплавки высоколегированных коррозионно-стойких сталей аустенитного класса, в повышении сварочно-технологических свойств флюса- повышение стойкости металла швов и наплавок к межкристаллической коррозии, значительное уменьшение эффекта охрупчивания металла шва и наплавок и как следствие увеличение качества и срока службы сварного и наплавленного шва в широком диапазоне температур, а также значительное снижение себестоимости.The technical result of the claimed invention is expressed in expanding the functionality by providing the possibility of automatic welding and surfacing of high-alloyed corrosion-resistant steels of the austenitic class, in improving the welding and technological properties of the flux, increasing the resistance of the weld metal and surfacing to intercrystalline corrosion surfacing and, as a consequence, an increase in the quality and service life of the weld and weld weld in a wide range of tempera tour, as well as a significant reduction in cost.

Сущность заявляемого технического решения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемым изобретением заявленного технического результата, который выражается в создании флюса, содержащего SiO2, СаО, MgO, Al2O3, CaF2, Cr, при этом в качестве источника Cr используется хромитовый песок. Хромитовый песок поставляется по ТУ 0741-001-23081308-12 химический состав которого, мас % : Cr2O3=46,80; Fe2O3=28,90; Al2O3=14,60 MgO=9,59; SiO2=0,36; СаО=0,05. Суммарное соотношение химических элементов флюса, мас. % Al2O3=13-18; SiO2=28-33; СаО=6-8; MgO=27-32; CaF2=8-12; Cr не менее 3The essence of the proposed technical solution is expressed in the totality of essential features sufficient to achieve the claimed technical result provided by the invention, which is expressed in the creation of a flux containing SiO 2 , CaO, MgO, Al 2 O 3 , CaF 2 , Cr, with Cr as the source chromite sand is used. Chromite sand is supplied according to TU 0741-001-23081308-12 whose chemical composition, wt%: Cr 2 O 3 = 46.80; Fe 2 O 3 = 28.90; Al 2 O 3 = 14.60 MgO = 9.59; SiO 2 = 0.36; CaO = 0.05. The total ratio of chemical elements flux, wt. % Al 2 O 3 = 13-18; SiO 2 = 28-33; CaO = 6-8; MgO = 27-32; CaF 2 = 8-12; Cr at least 3

Расчет на 100% определяет содержание каждого компонента. Так содержание хромитового песка по рассчитанной рецептуре будет составлять 13%, а на 1 тонну это 130 кг. Это обеспечит содержание во флюсе требуемое количество хрома. Изобретение основано на экспериментально установленном факте. Получены положительные результаты испытаний на АО «Уралкриомаш» для применения флюса при изготовлении криогенных сосудов работающих под давлением с рабочей температурой до минус 270°С, а так же на ОАО «Рузхиммаш» - испытания на стойкость к межкристаллитной коррозии. В ходе экспериментов группой изобретателей впервые было подмечено, что предложенное массовое соотношение химического состава флюса дает жидкий шлак, хорошо защищающий ванну, растворяющий окислы хрома и раскисляющий металл шва. Содержание хрома во флюсе обеспечивает высокое содержание ферритной фазы в металле шва, чем снижается риск образования горячих трещин. Избыточное легирование высоколегированных марок сталей при сварке оптимизирует коррозионную стойкость, компенсируя ликвационную неоднородность сварного шваThe calculation for 100% determines the content of each component. So the content of chromite sand according to the calculated formula will be 13%, and for 1 ton it is 130 kg. This will ensure the required amount of chromium in the flux. The invention is based on an experimentally established fact. Positive test results were obtained at JSC Uralkriomash for the use of flux in the manufacture of cryogenic vessels working under pressure with an operating temperature of minus 270 ° C, as well as at JSC Ruzkhimmash - tests for resistance to intergranular corrosion. During the experiments, a group of inventors were the first to notice that the proposed mass ratio of the chemical composition of the flux gives liquid slag, which protects the bath, dissolves chromium oxides and deoxidizing weld metal. The chromium content in the flux provides a high content of the ferritic phase in the weld metal, thus reducing the risk of hot cracking. Excessive alloying of high-alloyed steels during welding optimizes corrosion resistance, compensating for segregation weld heterogeneity

Хромитовый песок широко применяется в литейном производстве. Особенность и преимущества хромитового песка - низкое термическое расширение, обеспечивает захолаживание поверхности, улучшает контроль затвердевания, снижается пригар и проникновение металла, низкий риск возникновения просечек. Его инертность к оксидам железа, а также плохая смачиваемость металлом, предотвращает образование химического и металлического пригара и улучшает условия кристаллизации металла. Применение в составе флюса хромитового песка позволило не только выполнить ряд предъявляемых технологических и металлургических требований и получить качественный сварной шов, но и существенно (в несколько раз) снизить стоимость сварочного флюса.Chromite sand is widely used in foundry. Feature and advantages of chromite sand - low thermal expansion, provides cooling of the surface, improves the control of solidification, reduces burning and metal penetration, low risk of cuttings. Its inertness to iron oxides, as well as poor wettability by metal, prevents the formation of chemical and metallic burns and improves the conditions for the crystallization of the metal. The use of chromite sand in the flux composition made it possible not only to fulfill a number of technological and metallurgical requirements and to obtain a high-quality weld, but also significantly (several times) to reduce the cost of welding flux.

Химический состав наплавленного металла приведен в таблице 1The chemical composition of the weld metal is shown in Table 1.

Figure 00000002
Figure 00000002

Результаты механических испытаний представлены в таблице 2The results of the mechanical tests are presented in table 2

Figure 00000003
Figure 00000003

Использование заявляемого химического состава сварочного флюса позволяет осуществлять бездефектную сварку коррозионно-стойких сталей аустенитного класса и выполнять наплавочные работы различных деталей в тяжелом, нефтехимическом машиностроении с обеспечением высоких сварочно-технологических и металлургических характеристик. Предложенный флюс обеспечивает в широком диапазоне температур требуемое качество сварного шва и наплавленного металла.The use of the claimed chemical composition of the welding flux allows to perform defect-free welding of corrosion-resistant austenitic steels and perform surfacing works on various parts in heavy petrochemical engineering with the provision of high welding-technological and metallurgical characteristics. The proposed flux provides in a wide temperature range the required quality of the weld and weld metal.

В настоящее время выпущена партия заявленного сварочного флюса для применения в производстве ОАО «Рузхиммаш». Применение заявленного состава флюса позволило значительно снизить себестоимость продукции, оставляя на высоком уровне показатели качества наплавленного металла (металла шва).Currently, a batch of the declared welding flux has been released for use in the production of Ruzkhimmash OJSC. The use of the claimed composition of the flux has significantly reduced the cost of production, leaving high quality indicators of the weld metal (weld metal).

Исследовали микроструктуру сварного соединения. Макро- и микроструктуру выявляли электролитическим травлением в концентрированной азотной кислоте.Investigated the microstructure of the welded joint. Macro and microstructure were detected by electrolytic etching in concentrated nitric acid.

Образец 1. Сварку образца осуществляли автоматическим способом проволокой марки Св-05Х20Н9ФБС диаметром 4 мм на постоянном токе обратной полярности. Режим сварки стыковых соединений (∅ проволоки 4 мм) в нижнем положении:Sample 1. The sample was welded automatically by wire brand Sv-05Kh20N9FBS with a diameter of 4 mm on a direct current of reverse polarity. Welding mode of butt joints (∅ wire 4 mm) in the lower position:

ток (А) 500-600;current (A) 500-600;

напряжение (В) 30-35;voltage (V) 30-35;

скорость сварки (м/ч) 20-25.welding speed (m / h) 20-25.

Поперечный макрошлиф представлен на фото 1.The cross-section macrosection is presented in photo 1.

Исследования сварного шва показали, что микроструктура металла пластин аустенитная, мелкозернистая, с величиной зерна 9 номера (фото 2). Микроструктура металла сварного шва аустенитная, с дендритной концентрационной неоднородностью (фото 3). Зона сплавления показана на фото 4.Studies of the weld showed that the microstructure of the metal plates is austenitic, fine-grained, with a grain size of 9 numbers (photo 2). The microstructure of the weld metal is austenitic, with dendritic concentration inhomogeneity (photo 3). The fusion zone is shown in photo 4.

Образец 2. Сварку образца осуществляли автоматическим способом сварочной проволокой марки Св-07Х25Н13 ∅ 4 мм на постоянном токе обратной полярности. Режим сварки стыковых соединений (∅ проволоки 4 мм) в нижнем положении:Sample 2. The sample was welded by an automatic method using the Sv-07Kh25N13 ∅ 4 mm grade welding wire with a direct current of reverse polarity. Welding mode of butt joints (∅ wire 4 mm) in the lower position:

ток (А) 500-600;current (A) 500-600;

напряжение (В) 30-35;voltage (V) 30-35;

скорость сварки (м/ч) 20-25welding speed (m / h) 20-25

Поперечный макрошлиф представлен на фото 5.The cross-section macrosection is presented in photo 5.

Исследования сварного шва показали, что микроструктура металла пластин аустенитная, мелкозернистая, с величиной зерна 9 номера (фото 6). Микроструктура металла сварного шва аустенитная, с дендритной концентрационной неоднородностью (фото 7). Зона сплавления показана на фото 8.Studies of the weld showed that the microstructure of the metal plates is austenitic, fine-grained, with a grain size of 9 numbers (photo 6). The microstructure of the weld metal is austenitic, with dendritic concentration inhomogeneity (photo 7). The fusion zone is shown in photo 8.

Степень развития ячеисто-дендритной неоднородности определяется составом сплавов и условиями затвердевания. Дендритная и ячеистая структуры хорошо заметны на микрошлифах сварных соединений однофазных сплавов. Неоднородность твердого раствора тем лучше выявляется химическим травлением, чем выше концентрация легирующих элементов в сплавах. Во многих случаях ячейки и дендриты можно наблюдать непосредственно на поверхности сварных швов.The degree of development of cellular-dendritic heterogeneity is determined by the composition of the alloys and solidification conditions. Dendritic and cellular structures are clearly visible on microsections of welded joints of single-phase alloys. The heterogeneity of the solid solution is better detected by chemical etching, the higher the concentration of alloying elements in the alloys. In many cases, cells and dendrites can be observed directly on the surface of the welds.

Структурную неоднородность сварного соединения можно существенно снизить термической обработкой.The structural non-uniformity of the welded joint can be significantly reduced by heat treatment.

Таким образом, исследования сварных швов на образцах показали, что при использовании флюса, изготовленного согласно предлагаемому изобретению, имеют хорошие сварочно-технологические свойства. Предлагаемый флюс для автоматической сварки коррозионностойких и жаропрочных сталей позволяет обеспечить благоприятное формирование металла шва и его высокую технологическую прочность в части сопротивляемости образованию горячих трещин. Также хочется отметить, что такой состав флюса снижает его себестоимость в 2-3 раза, что является важным критерием для отечественного потребителя.Thus, studies of welds on samples showed that when using flux manufactured according to the invention, they have good welding and technological properties. The proposed flux for automatic welding of corrosion-resistant and heat-resistant steels allows for the favorable formation of the weld metal and its high technological strength in terms of resistance to hot cracking. I would also like to note that such a composition of the flux reduces its cost by 2-3 times, which is an important criterion for the domestic consumer.

Предлагаемый керамический флюс для автоматической сварки и наплавки высоколегированных коррозионно-стойких сталей аустенитного класса изготавливают по классической технологии.The proposed ceramic flux for automatic welding and surfacing of high-alloyed corrosion-resistant steels of austenitic class is made according to the classical technology.

Claims (1)

Агломерированный флюс для сварки и наплавки лентой нержавеющих сталей, содержащий SiO2, CaO, MgO, Al2O3, CaF2, Cr, отличающийся тем, что в качестве источника Cr используют хромитовый песок, имеющий химический состав, мас.%: Cr2O3 46,80; Fe2O3 28,90; Al2O3 14,60 MgO 9,59; SiO2 0,36; CaO 0,05, при этом флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: SiO2 28-33; CaO 6-8; MgO 27-32; Al2O3 13-18; CaF2 8-12; Cr - не менее 3.Agglomerated flux for welding and surfacing of stainless steels containing SiO 2 , CaO, MgO, Al 2 O 3 , CaF 2 , Cr, characterized in that chromite sand having a chemical composition, wt.%, Is used as a source of Cr: Cr 2 O 3 46.80; Fe 2 O 3 28.90; Al 2 O 3 14.60 MgO 9.59; SiO 2 0.36; CaO 0.05, while the flux contains components in the following ratio, wt.%: SiO 2 28-33; CaO 6-8; MgO 27-32; Al 2 O 3 13-18; CaF 2 8-12; Cr - not less than 3.
RU2018128825A 2018-08-06 2018-08-06 Agglomerated flux for welding and surfacing with stainless steels RU2688021C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128825A RU2688021C1 (en) 2018-08-06 2018-08-06 Agglomerated flux for welding and surfacing with stainless steels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018128825A RU2688021C1 (en) 2018-08-06 2018-08-06 Agglomerated flux for welding and surfacing with stainless steels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688021C1 true RU2688021C1 (en) 2019-05-17

Family

ID=66578987

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018128825A RU2688021C1 (en) 2018-08-06 2018-08-06 Agglomerated flux for welding and surfacing with stainless steels

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688021C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3959031A (en) * 1973-12-28 1976-05-25 Wacker-Chemie Gmbh Molten basic welding fluxes low in manganese and with low moisture sensitivity
SU1692793A1 (en) * 1989-12-15 1991-11-23 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт химического и нефтяного машиностроения Flux for electric arc welding of stainless steel in protective gas atmosphere
SU1797550A3 (en) * 1991-04-15 1993-02-23 Иhctиtуt Элektpocbapkи Иm.E.O.Пatoha Ceramic flux for steel welding
RU2530107C1 (en) * 2013-03-22 2014-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" (ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей) Composition of flux for welding and hard facing by wire and austenite steel tape

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3959031A (en) * 1973-12-28 1976-05-25 Wacker-Chemie Gmbh Molten basic welding fluxes low in manganese and with low moisture sensitivity
SU1692793A1 (en) * 1989-12-15 1991-11-23 Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-технологический институт химического и нефтяного машиностроения Flux for electric arc welding of stainless steel in protective gas atmosphere
SU1797550A3 (en) * 1991-04-15 1993-02-23 Иhctиtуt Элektpocbapkи Иm.E.O.Пatoha Ceramic flux for steel welding
RU2530107C1 (en) * 2013-03-22 2014-10-10 Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов "Прометей" (ФГУП "ЦНИИ КМ "Прометей) Composition of flux for welding and hard facing by wire and austenite steel tape

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101918866B1 (en) TANDEM SUBMERGED ARC WELDING METHOD FOR HIGH Cr CSEF STEEL
US20160318133A1 (en) Welding material for heat resistant steel
JP2007160314A (en) Flux cored wire for welding high-strength stainless steel
JP4970511B2 (en) Weld metal, coke drum and bond flux obtained by submerged arc welding of 1.25% Cr-0.5% Mo steel
JP2012115877A (en) Flux-cored wire
JP5687590B2 (en) Method for producing boron-containing stainless steel
JP2012115878A (en) Flux-cored wire
KR20160010340A (en) Narrow-gap tandem submerged arc welding process
US20240051070A1 (en) Submerged arc welded joint
CN107262960A (en) High intensity high corrosion resistance austenitic stainless steel flux-cored wire
RU2688021C1 (en) Agglomerated flux for welding and surfacing with stainless steels
JPH0566238B2 (en)
CN114905187B (en) Low-hydrogen type welding rod applicable to austenitic light steel and preparation method
JP2017094359A (en) Fired flux for submerged arc welding of high tensile steel
WO2021090953A1 (en) Fluxed core wire and method for manufacturing weld joint
JP2007105734A (en) COATED ELECTRODE FOR ARC WELDING OF AUSTENITIC STAINLESS STEEL HAVING EXCELLENT Cu BRITTLE CRACK RESISTANCE
JPH0825060B2 (en) Low-hydrogen coated arc welding rod
Pokhodnya Welding materials: Current state and development tendencies
JPH03294096A (en) Combined wire for electrogas arc welding
JPH0160357B2 (en)
SU1685660A1 (en) Fused low-silicon welding flux
SU1470485A1 (en) Ceramic flux for welding low-alloy steels
JPH0542390A (en) Low hydrogen type coated electrode for welding 9cr steel
WO2024069986A1 (en) Weld metal, weld joint, and weld structure
Shpenovych Improving the quality of welded joints of cast iron during cold welding

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20210413

PD4A Correction of name of patent owner