RU2772824C1 - Flux for mechanized welding and surfacing of steels - Google Patents
Flux for mechanized welding and surfacing of steels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2772824C1 RU2772824C1 RU2021128316A RU2021128316A RU2772824C1 RU 2772824 C1 RU2772824 C1 RU 2772824C1 RU 2021128316 A RU2021128316 A RU 2021128316A RU 2021128316 A RU2021128316 A RU 2021128316A RU 2772824 C1 RU2772824 C1 RU 2772824C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- oxide
- flux
- surfacing
- fraction
- manganese
- Prior art date
Links
- 230000004907 flux Effects 0.000 title claims abstract description 37
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 13
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 13
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N calcium monoxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- 239000002893 slag Substances 0.000 claims abstract description 22
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 229910000460 iron oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 13
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910000468 manganese oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 12
- QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N Barium oxide Chemical compound [Ba]=O QVQLCTNNEUAWMS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- VIVHEMVDHMDMOC-UHFFFAOYSA-N iron;manganese;methane;phosphane;silicon Chemical compound C.[Si].P.[Mn].[Fe] VIVHEMVDHMDMOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 11
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 claims abstract description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N al2o3 Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 10
- 229910001950 potassium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 229910001948 sodium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L Calcium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Ca+2] WUKWITHWXAAZEY-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 9
- 229910001634 calcium fluoride Inorganic materials 0.000 claims abstract description 9
- NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N Manganese dioxide Chemical compound O=[Mn]=O NUJOXMJBOLGQSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese(II,III) oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims abstract description 8
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Sodium oxide Chemical compound [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N TiO Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 claims abstract description 7
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 7
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims abstract description 7
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 7
- 229910001929 titanium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 7
- 229910000423 chromium oxide Inorganic materials 0.000 claims abstract description 6
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims abstract description 6
- WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N trioxochromium Chemical compound O=[Cr](=O)=O WGLPBDUCMAPZCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 6
- NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N Potassium oxide Chemical compound [K]O[K] NOTVAPJNGZMVSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 13
- 229910000720 Silicomanganese Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 239000008187 granular material Substances 0.000 claims description 4
- 229910001884 aluminium oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 238000005275 alloying Methods 0.000 abstract description 8
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 5
- 238000007670 refining Methods 0.000 abstract description 5
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 4
- CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N barium(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Ba+2] CSSYLTMKCUORDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N dipotassium;oxygen(2-) Chemical class [O-2].[K+].[K+] CHWRSCGUEQEHOH-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N manganese(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Mn+2] PPNAOCWZXJOHFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 238000011105 stabilization Methods 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 abstract 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 abstract 1
- 235000013980 iron oxide Nutrition 0.000 description 7
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminum Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 3
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 3
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 3
- 229910004261 CaF 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 102200056926 OST4 V23K Human genes 0.000 description 2
- 101700022255 V23K Proteins 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N iron(2+);oxygen(2-) Chemical class [O-2].[Fe+2] VBMVTYDPPZVILR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N manganese(II) oxide Inorganic materials [Mn]=O VASIZKWUTCETSD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000087 stabilizing Effects 0.000 description 2
- 210000004544 DC2 Anatomy 0.000 description 1
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000001503 Joints Anatomy 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium(0) Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002530 ischemic preconditioning Effects 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 1
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 1
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 potassium-sodium Chemical compound 0.000 description 1
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 1
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N sodium Chemical compound [Na] KEAYESYHFKHZAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к сварке, конкретно к электродуговой механизированной наплавке под флюсом, в частности, к флюсам, предназначенным для наплавки сталей.The invention relates to welding, specifically to submerged arc mechanized surfacing, in particular, to fluxes intended for surfacing steels.
Известен сварочный плавленый флюс, содержащий компоненты в следующем соотношении, масс. %: оксид кремния 16-28, оксид алюминия 14-22, оксид железа 2-6, оксид кальция 2-7, оксид магния 11-16, оксид марганца 10-20, оксид титана 16-21, фторид кальция 2-8, оксиды калия и/или натрия 0,5-4, причем количество частиц флюса размером до 1 мм составляет 40-65%, а размером более 2,5 мм - 3-15% от массы флюса, а отношение суммарного содержания оксидов калия и натрия к содержанию фторида кальция составляет не менее 0,11, (SU 1754377 МПК В23К 35/362 опубл. 15.08.1992 г.).Known welding fused flux containing components in the following ratio, wt. %: silicon oxide 16-28, aluminum oxide 14-22, iron oxide 2-6, calcium oxide 2-7, magnesium oxide 11-16, manganese oxide 10-20, titanium oxide 16-21, calcium fluoride 2-8, potassium and / or sodium oxides 0.5-4, and the number of flux particles up to 1 mm in size is 40-65%, and more than 2.5 mm in size - 3-15% of the mass of the flux, and the ratio of the total content of potassium and sodium oxides to the content of calcium fluoride is not less than 0.11, (SU 1754377 IPC V23K 35/362 publ. 15.08.1992).
Существенными недостатками данного флюса для сварки являются:Significant 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 due to the use of expensive natural materials and the costs associated with preparing the charge for melting and melting the flux in special melting 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 (content of iron oxides) 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 a significant oxidation of alloying elements in the steels being welded;
- низкое качество поверхности сварного шва.- low quality of the surface of the weld.
Известен также флюс для сварки низколегированных и среднелегированных сталей, содержащий шлак производства силикомарганца, пылевидные отходы производства алюминия и жидкое стекло, при этом шлак производства силикомарганца включает, масс. %: SiO2 25-49, Al2O3 4-28, СаО 15-32, CaF2 0,1-1,5, MgO 1,7- 9,8, MnO 3-17, FeO 0,1-3,5, S ≤ 0,20 и Ρ ≤ 0,05, а пылевидные отходы производства алюминия содержат, мас. %: Al2O3 21-38,27; F 18-27; Na2O 8-13; K2O 0,4-6,6, СаО 0,7-2,1; SiO2 0,5-2,48; Fe2O3 2,1-2,3; Собщ 12,5-27,2, MnO 0,03-0,9, MgO 0,04-0,9, S 0,09-0,46 и Ρ 0,1-0,18, при этом что флюс выполнен в виде гранул размером 0,45-2,5 мм, а шлак производства силикомарганца имеет фракцию менее 0,45 мм, при следующем соотношении компонентов, мас. %: шлак производства силикомарганца 60,0-85,0; пылевидные отходы производства алюминия 4,0-7,0; калиево-натриевое жидкое стекло 15,0-40,0 (RU 2643027 МГЖ В23К 35/362, опубл. 29.01.2018 г.).Also known is a flux for welding low-alloy and medium-alloy steels, containing silicomanganese production slag, dusty waste from aluminum production and liquid glass, while silicomanganese production slag includes, wt. %: 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 and Ρ ≤ 0.05, and pulverized waste from aluminum production contains, wt. %: Al 2 O 3 21-38.27; F 18-27; Na 2 O 8-13; K 2 O 0.4-6.6, CaO 0.7-2.1; SiO 2 0.5-2.48; Fe 2 O 3 2.1-2.3; C total 12.5-27.2, MnO 0.03-0.9, MgO 0.04-0.9, S 0.09-0.46 and P 0.1-0.18, while the flux made in the form of granules with a size of 0.45-2.5 mm, and the slag production of silicomanganese has a fraction of less than 0.45 mm, in the following ratio, wt. %: slag from the production of silicomanganese 60.0-85.0; pulverized waste from aluminum production 4.0-7.0; potassium-sodium liquid glass 15.0-40.0 (RU 2643027 MGZh V23K 35/362, published on January 29, 2018).
Существенными недостатками известного флюса для сварки являются:Significant disadvantages of the known flux for welding are:
- повышенный угар легирующих элементов при наплавке, связанный с неоптимальной фракцией используемого флюса и проникновением атмосферных газов в зону сварки,- increased waste of alloying elements during surfacing, associated with a non-optimal fraction of the flux used and the penetration of atmospheric gases into the welding zone,
- высокий расход электроэнергии в связи с крупной фракцией и низкими «укрывными» свойствами флюса.- high power consumption due to the large fraction and low "covering" properties of the flux.
Известен, выбранный в качестве прототипа, флюс для механизированной наплавки стали, состоящий из шлака производства силикомарганца при следующем соотношении компонентов, масс. %: диоксид кремния 17-48, оксид алюминия 2-27, оксид кальция 6-29, фторид кальция 0,1-3,8, оксид магния 0,7- 10,8, оксид марганца 2-35, оксид железа 0,1-2,5, углерод 0,02-3,0, сера не более 0,12%, фосфор не более 0,05%. Флюс выполнен в виде гранул, имеющих фракцию до 0,45 мм в количестве до 10%, свыше 0,45 до 2,5 мм в количестве до 90%, 2,51-3,00 мм - до 1%.Known, selected as a prototype, flux for mechanized steel surfacing, consisting of slag production of silicomanganese in the following ratio, wt. %: silicon dioxide 17-48, aluminum oxide 2-27, calcium oxide 6-29, calcium fluoride 0.1-3.8, magnesium oxide 0.7-10.8, manganese oxide 2-35, iron oxide 0, 1-2.5, carbon 0.02-3.0, sulfur not more than 0.12%, phosphorus not more than 0.05%. The flux is made in the form of granules having a fraction of up to 0.45 mm in an amount of up to 10%, over 0.45 to 2.5 mm in an amount of up to 90%, 2.51-3.00 mm - up to 1%.
Существенными недостатками данного флюса являются:Significant disadvantages of this flux are:
- высокая загрязненность стали оксидными неметаллическими включениями и повышенный угар легирующих элементов при наплавке за счет высокой концентрации оксидов марганца и железа;- high contamination of steel with oxide non-metallic inclusions and increased loss of alloying elements during surfacing due to a high concentration of manganese and iron oxides;
- низкое качество поверхности наплавляемого слоя и сварного шва.- low quality of the surface of the deposited layer and the weld.
- повышенный расход флюса в связи потерями мелкой фракции при проведении наплавочных работ.- increased flux consumption due to the loss of fine fraction during surfacing.
Техническая проблема, решаемая заявляемым изобретением, заключается в уменьшении уровня загрязненности стали оксидными неметаллическими включениями, снижении угара легирующих элементов, повышении качества поверхности наплавляемого валика и снижении расхода сварочного флюса.The technical problem solved by the claimed invention is to reduce the level of contamination of steel with oxide non-metallic inclusions, reduce the waste of alloying elements, improve the quality of the surface of the deposited bead and reduce the consumption of welding flux.
Для решения существующей технической проблемы в известный флюс на основе шлака производства силикомарганца, содержащего диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, фторид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, углерод, оксид титана, оксид хрома, серу и фосфор, при этом флюс выполнен в виде гранул, имеющих фракции до 0,45 мм, свыше 0,45 до 2,5 мм и фракцию от 2,51 до 3,00 мм в количестве до 1%, согласно изобретению, он дополнительно содержит оксиды натрия, калия и бария, при следующем соотношении компонентов, масс. %: диоксид кремния 18-47, оксид алюминия 3-27, оксид кальция 9-28, фторид кальция 0,1-1,6,оксид магния 0,3-8,9, оксид марганца 1-13, оксид железа 0,1-1,5,углерод 0,01-0,9, оксид титана 0,01-0,6, оксид хрома 0,01-0,8, оксид натрия 0,01-0,6, оксид калия 0,01-0,5, оксид бария 0,01-3,0, серы не более 0,40, фосфора не более 0,40, причем количество флюса фракции до 0,45 мм составляет до 5%, а количество фракции свыше 0,45 до 2,5 мм составляет до 95%.To solve the existing technical problem in a well-known flux based on slag production of silicomanganese containing silicon dioxide, aluminum oxide, calcium oxide, calcium fluoride, magnesium oxide, manganese oxide, iron oxide, carbon, titanium oxide, chromium oxide, sulfur and phosphorus, while the flux is made in the form of granules having fractions up to 0.45 mm, over 0.45 to 2.5 mm and a fraction from 2.51 to 3.00 mm in an amount of up to 1%, according to the invention, it additionally contains oxides of sodium, potassium and barium, with the following ratio of components, wt. %: silicon dioxide 18-47, aluminum oxide 3-27, calcium oxide 9-28, calcium fluoride 0.1-1.6, magnesium oxide 0.3-8.9, manganese oxide 1-13, iron oxide 0, 1-1.5, carbon 0.01-0.9, titanium oxide 0.01-0.6, chromium oxide 0.01-0.8, sodium oxide 0.01-0.6, potassium oxide 0.01 -0.5, barium oxide 0.01-3.0, sulfur not more than 0.40, phosphorus not more than 0.40, and the amount of flux fraction up to 0.45 mm is up to 5%, and the amount of fraction over 0.45 up to 2.5 mm is up to 95%.
Технические результаты, получаемые в результате использования изобретения, заключаются:The technical results obtained as a result of using the invention are:
- в снижении загрязненности стали оксидными неметаллическими включениями, снижение угара легирующих элементов при наплавке, за счет снижения концентрации оксидов железа и марганца в шлаковой системе;- in reducing the contamination of steel with oxide non-metallic inclusions, reducing the waste of alloying elements during surfacing, by reducing the concentration of iron and manganese oxides in the slag system;
- в повышении физико-механических свойств за счет увеличения рафинирующей способности флюса при введении оксидов бария;- in increasing the physical and mechanical properties by increasing the refining ability of the flux with the introduction of barium oxides;
- в улучшении качества поверхности наплавляемого валика и сварного шва за счет стабилизации процесса горения дуги в связи с введением оксидов натрия и калия;- in improving the quality of the surface of the deposited bead and the weld by stabilizing the arc burning process due to the introduction of sodium and potassium oxides;
- в снижении расхода флюса при наплавке за счет использования более крупного фракционного состава.- in reducing the flux consumption during surfacing due to the use of a larger fractional composition.
Заявляемые пределы подобраны эмпирическим путем исходя из качества получаемых при наплавке валиков, стабильности процесса наплавки и требуемых физико-механических свойств.The claimed limits are selected empirically based on the quality of the beads obtained during surfacing, the stability of the surfacing process and the required physical and mechanical properties.
Содержание FeO и выбрано исходя из обеспечения низкого окисления легирующих элементов.The content of FeO and selected on the basis of providing low oxidation of alloying elements.
Концентрации K2O, Na2O выбрано исходя из обеспечения стабилизации горения дуги. Концентрации CaO, SiO2, CaF2, Al2O3, MgO, Cr2O3, TiO2, ВаО выбраны исходя из условий обеспечения хороших укрывных свойств и оптимальной рафинирующей способности образующегося шлака по отношению к неметаллическим включениям, а так же хорошей когезией шлака (отслоением) от наплавляемого слоя металла. Выбранные пределы обеспечивают хорошее формирование шлака и высокие рафинирующие и укрывные свойства формирующихся шлаков.The concentration of K 2 O, Na 2 O is selected based on the stabilization of the arc. The concentrations of CaO, SiO 2 , CaF 2 , Al 2 O 3 , MgO, Cr 2 O 3 , TiO 2 , BaO are selected based on the conditions for ensuring good covering properties and the optimal refining ability of the resulting slag in relation to non-metallic inclusions, as well as good cohesion slag (peeling) from the deposited metal layer. The selected limits provide good slag formation and high refining and covering properties of the formed slags.
Оптимизация фракционного состава обеспечивает снижение расхода флюса при сварке и наплавке.Optimization of the fractional composition ensures a reduction in flux consumption during welding and surfacing.
Для изготовления флюса для сварки и наплавки 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 из ковша сливался в формы и подвергался охлаждению. В зависимости от интенсивности охлаждения получался стекловидный или пемзовидный шлак, используемый в дальнейшем при сварке. Шлак содержал, масс. %: диоксид кремния 18-47, оксид алюминия 3-27, оксид кальция 9-28, фторид кальция 0,1-1,6, оксид магния 0,3-8,9, оксид марганца 1-13, оксид железа 0,1-1,5, углерод 0,01-0,9, оксид титана 0,01-0,6, оксид хрома 0,01-0,8, оксид натрия 0,01-0,6, оксид калия 0,01-0,5, оксид бария 0,01-3,0, при этом флюс содержал серы не более 0,40%, фосфора не более 0,40%.For the manufacture of flux for welding and surfacing, silicomanganese production slag was used, smelted in ore-thermal furnaces by a carbon-thermal method in a continuous process. The charge consisted of manganese ore, quartzite and coke. The release of the ferroalloy (silicomanganese) was carried out together with the slag into the ladle. After pouring the silicomanganese, the slag from the ladle was poured into molds and subjected to cooling. Depending on the intensity of cooling, a vitreous or pumiceous slag was obtained, which was used later in welding. The slag contained, wt. %: silicon dioxide 18-47, aluminum oxide 3-27, calcium oxide 9-28, calcium fluoride 0.1-1.6, magnesium oxide 0.3-8.9, manganese oxide 1-13, iron oxide 0, 1-1.5, carbon 0.01-0.9, titanium oxide 0.01-0.6, chromium oxide 0.01-0.8, sodium oxide 0.01-0.6, potassium oxide 0.01 -0.5, barium oxide 0.01-3.0, while the flux contained sulfur no more than 0.40%, phosphorus no more than 0.40%.
Изготовление заявляемого флюса для механизированной наплавки стали проводили путем дробления, грохочения и просева через сито. Заявляемый флюс для сварки использовали на образцах из стали марок 60-65, 65Г, 09Г2С, наплавку осуществляли проволокой ПП-Нп-35 В9Х3СФ, 60Г, 35ХГСА Св-08ГА. В опытах использовали шлак с граничными и заграничными заявленными пределами. Наплавку и сварку проводили с использованием сварочного трактора ASAW-1250. После проведения сварочных и наплавочных работ изучался химический состав полученных образцов, проводился металлографический анализ, механические испытания сварных стыков по ГОСТ 6996.The manufacture of the inventive flux for mechanized steel surfacing was carried out by crushing, screening and sifting through a sieve. The inventive flux for welding was used on samples of steel grades 60-65, 65G, 09G2S, surfacing was carried out with wire PP-Np-35 V9Kh3SF, 60G, 35KhGSA Sv-08GA. In the experiments, slag with boundary and foreign declared limits was used. Surfacing and welding were carried out using an ASAW-1250 welding tractor. After welding and surfacing, the chemical composition of the samples obtained was studied, metallographic analysis was carried out, and mechanical tests of welded joints were carried out according to GOST 6996.
Использование заявляемого флюса для сварки и наплавки по сравнению с прототипом позволяет:The use of the proposed flux for welding and surfacing in comparison with the prototype allows:
1. Снизить длину строчки оксидных включений до 0,3 мм и угар легирующих элементов на 2-3% при наплавке, за счет снижения концентрации оксидов железа и марганца в шлаковой системе.1. Reduce the length of the line of oxide inclusions to 0.3 mm and the waste of alloying elements by 2-3% during surfacing, by reducing the concentration of iron and manganese oxides in the slag system.
2. Повысить физико-механические свойства (твердость наплавленного слоя) на 2-6%) за счет увеличения рафинирующей способности флюса при введении оксидов бария.2. Increase the physical and mechanical properties (hardness of the deposited layer) by 2-6%) by increasing the refining ability of the flux with the introduction of barium oxides.
3. Снизить брак по качеству поверхности на 0,3%) за счет стабилизации процесса горения дуги в связи с введением оксидов натрия и калия.3. Reduce surface quality defects by 0.3%) by stabilizing the arc burning process due to the introduction of sodium and potassium oxides.
4. Снизить расход сварочного флюса на 1,2-2%) на 1 кг израсходованной проволоки.4. Reduce the consumption of welding flux by 1.2-2%) per 1 kg of spent wire.
Claims (3)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2772824C1 true RU2772824C1 (en) | 2022-05-26 |
Family
ID=
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793303C1 (en) * | 2022-11-07 | 2023-03-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") | Method for manufacturing welding flux from man-made waste of steelmaking |
Citations (5)
| 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 |
| SU1754377A1 (en) * | 1990-12-25 | 1992-08-15 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Fused welding flux |
| RU2074800C1 (en) * | 1994-11-23 | 1997-03-10 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Flux for welding and surfacing |
| WO2008072835A1 (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | Kiswel Ltd. | Sintered flux for submerged arc welding |
| RU2753346C1 (en) * | 2020-10-19 | 2021-08-13 | ООО "Регионстрой" | Flux for mechanized welding and surfacing of steels |
Patent Citations (5)
| 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 |
| SU1754377A1 (en) * | 1990-12-25 | 1992-08-15 | Киевский Политехнический Институт Им.50-Летия Великой Октябрьской Социалистической Революции | Fused welding flux |
| RU2074800C1 (en) * | 1994-11-23 | 1997-03-10 | Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Flux for welding and surfacing |
| WO2008072835A1 (en) * | 2006-12-13 | 2008-06-19 | Kiswel Ltd. | Sintered flux for submerged arc welding |
| RU2753346C1 (en) * | 2020-10-19 | 2021-08-13 | ООО "Регионстрой" | Flux for mechanized welding and surfacing of steels |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2793303C1 (en) * | 2022-11-07 | 2023-03-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Комсомольский-на-Амуре государственный университет" (ФГБОУ ВО "КнАГУ") | Method for manufacturing welding flux from man-made waste of steelmaking |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2579412C2 (en) | Flux for steel mechanised welding and surfacing | |
| CN109530976B (en) | 800MPa weather-resistant high-strength steel matched welding flux for bridge and preparation method thereof | |
| CN111037155B (en) | 850 MPa-grade weather-proof high-strength steel matched submerged-arc welding flux | |
| JP2007277727A (en) | Stainless steel having excellent corrosion resistance, weldability and surface property and its production method | |
| JP5922078B2 (en) | Fused flux for submerged arc welding | |
| AU2006225236B2 (en) | Sintered flux for submerged arc welding | |
| RU2396364C1 (en) | Flux for reducing, refining, modifying and alloying steel | |
| RU2643027C1 (en) | Flux for mechanized welding and overlaying of steels | |
| RU2772824C1 (en) | Flux for mechanized welding and surfacing of steels | |
| RU2749735C1 (en) | Flux for mechanized welding and surfacing of steels | |
| JP6903182B1 (en) | Ni-Cr-Al-Fe alloy with excellent surface properties and its manufacturing method | |
| JP5912969B2 (en) | Fused flux used for submerged arc welding and welding method using the same | |
| JP6437420B2 (en) | Firing flux for submerged arc welding of high strength steel | |
| RU2772822C1 (en) | Flux for mechanized welding and surfacing of steels | |
| RU2753346C1 (en) | Flux for mechanized welding and surfacing of steels | |
| RU2576717C2 (en) | Welding flux | |
| RU2566236C1 (en) | Flux for welding and surfacing | |
| WO2023062855A1 (en) | Nickel alloy having excellent surface properties and manufacturing method thereof | |
| RU2625153C2 (en) | Flux for welding and surfacing | |
| RU2566235C1 (en) | Flux for welding and surfacing | |
| RU2793303C1 (en) | Method for manufacturing welding flux from man-made waste of steelmaking | |
| RU2682515C1 (en) | Flux for steel mechanized welding and surfacing | |
| JP4836262B2 (en) | Bond flux for submerged arc welding | |
| WO2006126519A1 (en) | Fused flux for submerged arc welding | |
| RU2074800C1 (en) | Flux for welding and surfacing |