SU1756080A1 - Плавленый флюс дл механизированной сварки - Google Patents

Abstract

Использование: механизированна  сварка стали ЗОХ2Н2М проволокой Св- 08х20Н9Г7Т, Плавленый флюс содержит следующие компоненты. мас,%: оксид кремни  24-28; оксид марганца 6-10; оксид магни  6-10; оксид алюмини  14-18; оксид кальци  16-20; фторид кальци  11-15; оксид хрома 1-4; оксид кали  0,4-1,0; фторид натри  4-8. 4 табл. Окись кальци 12-18 Сумма окислов кали  и натри  2-3 Фтористый кальций35-45 Фтористый натрий4-5 Окислы железаНе более 0,5 Недостатком флюса  вл етс  то, что он весьма склонен к гидратации, что св зано с повышенной основностью. Известен сварочный флюс дл  сварки низколегированных сталей, имеющий следующий состав, мас.%: VJ СП Б 8

Description

Глинозем 19-23 Кремнезем 22-26 Магнезит 8-11 Оксиды марганца 6-9 Смесь окиси кали  и натри  0,5-1,5 Плавиковый шпат Остальное Недостатками сварочного флюса  вл ютс  невысока  стойкость против образовани  пор, nrfoxo e формирование металла шва, плоха  отделимость Шлаковой корки, а также неустойчивое горение сварочной дуги .

Известен флюс дл  подкладки при односторонней автоматической сварки следующего состава, %:

СаО 15-35

МдО 5-25 Ю-30 CaF2 3-20 МпО 5-25 SI02 5-30

К недостаткам флюса следует отнести то, что он  вл етс  подкладочным и предназначаетс  дл  обеспечений формировани  валика и предотвращени  наплавки металла на подкладку. Использование известного флюса в качестве сварочного, кото- рый наноситс  на поверхность кромок заготовок и определ ет характер металлургических процессов в сварочной ванне, не обеспечивает получени  качественных сварных соединений и стабилизации сва- рочного процесса.

Известен флюс марки АН-22 дл  сварки среднелегированных сталей аустенитной проволокой, имеющий следующий состав, мас.%:

Окись кремни 18-22

Окись алюмини 19-23

Окись марганца7-9

Окись кальци 12-15

Окись магни 12-15

Сумма окислов натри  и кали  1-2 Фтористый кальций20-24

Окислы железаНе более 1,0

СераНе более 0,05

ФосфорНе более 0,05

Недостатками флюса  вл ютс  неудовлетворительное формирование швов, плоха  отделимость шлаковой корки, а также невысока  стойкость против образовани  пор.

Известен сварочный флюс дл  сварки низколегированных сталей перлитного класса, имеющий следующий состав, мас.%:

Кремнезем24-28

Фтористый кальций16-20

Окись кальци 4-8

Окись алюмини 15-18

Магнезит18-26

Смесь окисей кали  и натри  3,0-6.5

Закись марганца фтористый , натрий0,5-5,0

Данный флюс повышает стойкость металла против образовани  гор чих трещин, улучшает отделимость шлака с поверхности наплавл емого металла.

Однако при сварке среднелегированных сталей типа ЗОХ2Н2М дает неустойчивый процесс горени  дуги и дефекты в виде подрезов.

Известен флюс марки ФЦ-16, который предназначен дл  сварки среднелегированных сталей, в том числе и легированной сварочной проволокой. Состав флюса ФЦ-16 следующий, мас.%:

SiOa 26-32

МпО 3-6

СаО 15-21

МдО 6-9

17-21

CaF2 12-18

NaF 3-8

NaaO, «20 Не более 2

Рв20з Не более 1

Флюс ФЦ-16 относитс  к группе низкокремнистых низкомарганцевых солеоксид- ных флюсов.

Недостатками известного флюса  вл ютс  склонность к гидратации и необходимость прокалки при 600°С, невысока  стойкость против образовани  пор и трещин .

Целью изобретени   вл етс  создание состава плавленого флюса дл  механизированной сварки стали типа ЗОХ2Н2М проволокой Св-08Х20Н9Г7Т, обеспечивающего стабилизирующие свойства, улучшенную отделимость шлаковой корки, высокую стойкость швов против образовани  пор и трещин, хорошую смачиваемость основного металла наплавл емым и получение плавного перехода от шва к основному металлу при высоких значени х величины ударной в зкости металла шва.

Введение окисла хрома в состав флюса

Q|/

при соотношении 28 позвол СГ2ОЗ

ет существенно улучшить отделимость шла- ковой корки за счет изменени  окислительного потенциала флюса. Хром при сварке аустенитной проволокой не окисл етс  и нет эпитаксиального срастани  шлака и металла (см. данные табл.).

Сопоставительный анализ известного и предлагаемого флюсов говорит о том, что введение окисла хрома в количестве 1-4%

О t f

при соотношении 28 S б с одновременным введением в состав флюса МдО (6-10%), (14-18%) и СаО (16-20%) обеспечивает стойкость против образовани  пор и трещин.

Проведены сравнительные испытани  флюсов на стойкость швов против образовани  гор чих трещин. Примен етс  проволока ф 5 мм марки Св-08Х20Н9Г7Т. Сварка ведетс  в канавку глубиной 30 мм с углом раскрыти  60° при толщине металла д 80-85 мм. Режим сварки: сила тока 675- 730 А, ток посто нный, пол рность пр ма , напр жение на дуге 38-40 В. Скорость сварки измен ют в зависимости от стойкости металла шва против образовани  гор чих трещин, добива сь отсутстви  последних. Эта скорость считаетс  критической при оценке сварочных материалов.

Чем больше скорость сварки, тем более стойкий металл шва против образовани  трещин. Результаты приведены в табл. 2.

Были выплавлены однослойные наплавки проволокой Св-08Х20Н9Г7Т0 5 мм на приведенных выше режимах в канавку длиной 450 мм с углом разделки 60° с засыпкой различных количеств синтетической ржавчины на 100 мм шва. Установлено, что при наплавке под известным флюсом пор нет при количестве ржавчины не более 0,2 г/100 мм шва. Под предлагаемым флюсом пор нет при количестве ржавчины 2,0 г/100 мм шва.

Уменьшение температуры плавлени  флюса до 1030°С (известного 1300°С), оптимизаци  его в зкости обеспечивают хорошую смачиваемость основного металла наплавл емым, плавный переход от шва к основному металлу. Это подтверждают полученные данные по растекаемости металла шва при автоматической двухдуговой сварке в глубокую разделку проволокой Св- 08Х20Н9Г7Т 0 5 мм на посто нном токе обратной пол рности. Корень шва вар т на режиме: ICB 500 A, Ug 40 В, 1)св 18м/ч, последующие валики: - 550 A, Ug 42 В, UCB 18 м/ч. Ширина корневого валика при сварке под известным флюсом 18 м, а под предлагаемым 25 мм. Ширина последующих валиков соответственно 50 и 57 мм,

Флюс предлагаемого состава, а также флюсы с концентрацией ингредиентов, выход щих за указанные диапазоны, выплавл ют в электродуговых печах с графитовой футеровкой, а также в металлическом кокиле , гранулируютс  мокрым способом таким образом, что зерна его имеют пемзовидное строение, а после сушки и рассева (0,3552 ,5 мм) обеспечиваетс  насыпна  плотность готового флюса в пределах 0,8-1,1 кг/дм3. Плавки ведетс  на режиме 100 В 3000 А. Гранул ци  флюсов осуществл етс  в воду Сушка ведетс  в печах барабанного типа Рассев полигональном сите. В табл. 3 приведены химические составы опытных флюсов .

Ингредиенты, вход щие в состав флю- 0 сов 3-7. наход тс  в оптимальных пределах предлагаемого состава, а флюсы 1, 2, 8 и 9 наход тс  за пределами предлагаемого состава .

В лабораторных услови х проведены 5 испытани  флюсов. Примен емое оборудование: А-1412, источник питани  ВСЖ-1600. Сварка велась на стали типа ЗОХ2Н2М проволокой Св-08Х20Н9Г7Т 5 мм.

В табл 4 приведены результаты испыта- 0 ний опытных флюсов,

Результаты сопоставительного анализа и испытаний опытных флюсов показывают, что флюс предлагаемого состава позвол ет обеспечивать отличные стабилизирующие 5 свойства, улучшенную отделимость шлаковой корки, высокую стойкость швов против образовани  пор и трещин, хорошую смачиваемость основного металла наплавл емым и плавный переход от шва к основному ме- 0 таллу при высоких значени х величины ударной в зкости металла шва. Нарушение предлагаемого соотношени  SICWtoO и 5Ю2/Сг20з приводит к снижению качества сварных соединений. 5

Claims (1)

1. Формула изобретени  Плавный флюс дл  механизированной сварки низко- и среднеуглеродистых, сред- нелегированных сталей высоколегирован- 0 ной проволокой, содержащий оксиды кремни , марганца, магни , алюмини , кальци , кали  и фториды кальци  и натри , отличающийс  тем, что, с целью улучшени  сварочно-технологических 5 свойств и повышени  стойкости против тре- щинообразовани  и ударной в зкости металла шва при сварке стали типа ЗОХ2Н2М проволокой Св-08Х20Н9Г7Т, флюс дополнительно содержит оксид хрома при следую- 0 щем соотношении компонентов флюса, мас.%:

   Оксид кремни 24-28

   Оксид марганца6-10

   Оксид магни 6-10

   5 Оксид алюмини 14-18

   Оксид кальци 16-20

   Фторид кальци 11-15

   Оксид хрома1-4

   Оксид кали 0,4-1,0

   Фторид натри 4-8

   Таблица 1

   Таблица 2

   Таблица 3

   Таблица 4