SU1759229A3 - Flux for welding carbon and low-alloy steels - Google Patents

Flux for welding carbon and low-alloy steels Download PDF

Info

Publication number
SU1759229A3
SU1759229A3 SU904875756A SU4875756A SU1759229A3 SU 1759229 A3 SU1759229 A3 SU 1759229A3 SU 904875756 A SU904875756 A SU 904875756A SU 4875756 A SU4875756 A SU 4875756A SU 1759229 A3 SU1759229 A3 SU 1759229A3
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
oxide
iii
manganese
flux
oxides
Prior art date
Application number
SU904875756A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Александрович Курланов
Николай Николаевич Потапов
Владимир Илларионович Галинич
Николай Яковлевич Осипов
Анатолий Васильевич Залевский
Анатолий Антонович Роговский
Original Assignee
Курланов Сергей Александрович (Su)
Потапов Николай Николаевич (Su)
Осипов Николай Яковлевич (Su)
Роговский Анатолий Антонович (Su)
Галинич Владимир Илларионович (Su)
Залевский Анатолий Васильевич (Su)
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 Курланов Сергей Александрович (Su), Потапов Николай Николаевич (Su), Осипов Николай Яковлевич (Su), Роговский Анатолий Антонович (Su), Галинич Владимир Илларионович (Su), Залевский Анатолий Васильевич (Su) filed Critical Курланов Сергей Александрович (Su)
Priority to SU904875756A priority Critical patent/SU1759229A3/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1759229A3 publication Critical patent/SU1759229A3/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
    • B23K35/3601Selection 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 with inorganic compounds as principal constituents
    • B23K35/3607Silica or silicates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Nonmetallic Welding Materials (AREA)

Abstract

Использование - флюсы дл  механизированной сварки изделий из углеродистых и низколегированных сталей. Сущность: флюс содержит, мас.%: диоксид кремни  35-45, оксид марганца (II) 25-40, оксид кальци  8-18, оксид магни  1-8, оксид алюмини  1-8, фторид кальци  2-8, сумма оксидов натри  и кали  0,5-3, оксид железа (III) 0,5- 2,5, сумма оксидов марганца (III и IY) о равном соотношении 0,2-4,0. Сумма оксидов железа (III) и марганца (III и IY) должна составл ть 1-5 нас.%. Основность флюса 0,76-0,95. Высокий окислительный потенциал флюса позвол ет снизить содержание вредных примесей в металле шва, 1 табл.. 1 ил.Use - fluxes for mechanized welding of products from carbon and low alloy steels. Essence: flux contains, wt%: silica 35-45, manganese (II) oxide 25-40, calcium oxide 8-18, magnesium oxide 1-8, aluminum oxide 1-8, calcium fluoride 2-8, the sum of oxides sodium and potassium 0.5-3, iron (III) oxide 0.5-2.5, the sum of manganese oxides (III and IV) is about equal ratio 0.2-4.0. The sum of iron (III) oxides and manganese (III and IV) should be 1-5 vol.%. The basicity of the flux is 0.76-0.95. The high oxidation potential of the flux reduces the content of harmful impurities in the weld metal, 1 tab. .. 1 Il.

Description

Изобретение относитс  к сварке и касаетс  составов плавленых флюсов, которые могут использоватьс  дл  механизированной сварки изделий из углеродистых и низколегированных сталей в различных област х машиностроени  и строительстве.The invention relates to welding and relates to compositions of fused fluxes that can be used for mechanized welding of products from carbon and low alloy steels in various fields of engineering and construction.

Известен флюс марки Al I-348-A, примен емый дл  механизированной дуговой сварки изделий из углеродистых и низколегированных сталей, содержащий, мас.%:Known flux grade Al I-348-A, used for mechanized arc welding of products from carbon and low alloy steels, containing, wt.%:

Диоксид кремни 41-44Silica 41-44

Оксид марганца (И)34-38Manganese Oxide (I) 34-38

Оксид кальци  Оксид магни  Оксид алюмини  Фторид кальци  Оксид железа (111)Calcium Oxide Magnesium Oxide Aluminum Oxide Calcium Fluoride Iron Oxide (111)

Не более 6,5Not more than 6.5

5,0-7.55.0-7.5

Не более 4,5No more than 4.5

4,0-5,54.0-5.5

Не более 2No more than 2

Однако отсутствие о составе флюса оксидов кали  и натри  снижает его стабилизирующие свойства и не позвол ет примен ть его при сварке на переменном токе при использооании в качестве источников питани  сварочных трансформаторов. Кроме того, при сварке флюсом маркиHowever, the absence of potassium and sodium oxides about the composition of the flux reduces its stabilizing properties and does not allow its application in welding with alternating current when using transformers as power sources. In addition, when welding flux brand

МM

юYu

АН-348-А высоки содержание мелкодисперсных включений (до 0,1%) и концентраци  серы и фосфора, что отрицательно сказываетс  на величине ударной в зкости, трещи- ностойкости и не позвол ет использовать этот флюс дл  сварки конструкций, работающих в услови х Севера и при температуре ниже -30°С.AN-348-A has a high content of fine-dispersed inclusions (up to 0.1%) and a concentration of sulfur and phosphorus, which adversely affects the amount of impact toughness, crack resistance and does not allow using this flux for welding structures operating in the North and at temperatures below -30 ° C.

Известен также флюс дл  электродуговой сварки, содержащий, мае. %: Диоксид кремни  42-46 Оксид марганца (II) 35-40 Оксид кальци  3-11 Оксид магни  0,5-3,0 Оксид алюмини  1,5-5,5 Фторид кальци  2-4 Сумма оксидовAlso known flux for electric arc welding, containing May. %: Silicon dioxide 42-46 Manganese (II) oxide 35-40 Calcium oxide 3-11 Magnesium oxide 0.5-3.0 Aluminum oxide 1.5-5.5 Calcium fluoride 2-4 Sum of oxides

натри  и кали 0,5-2,0sodium and potassium 0.5-2.0

Оксид железа (III)He более 1,5Iron oxide (III) He more than 1.5

Оксид титана (II, III)2-6 Titanium oxide (II, III) 2-6

Недостатком флюса  вл етс  повышенна  кислотность. Его основность, подсчитанна  по формулеThe disadvantage of the flux is increased acidity. Its basicity, calculated by the formula

МСаО + 0.6 NMgO + 0,5 NCaF2 + °-5 NMnO В1 MSAO + 0.6 NMgO + 0.5 NCaF2 + ° -5 NMnO B1

NS102 +0,5NAt2O3NS102 + 0,5NAt2O3

где N - мольна  дол  соединени , составл ет 0,4-0.75.where N is the molar fraction of the compound, is 0.4-0.75.

Высока  кислотность флюса вызывает интенсивный переход кремни  из флюса- шлака, засорение металла шва оксидными силикатными включени ми, что отрицательно сказываетс  на величине ударной в зкости , особенно при отрицательных температурах. Так. например, ударна  в з- кость металла шва при температуре испытаний -70°С должна быть не менее 28 Дж/см2. Проведенные испытани  показали, что флюс-прототип указанных требований не обеспечивает.The high acidity of the flux causes an intense transition of silicon from the flux to slag, the clogging of the weld metal by oxide silicate inclusions, which adversely affects the amount of toughness, especially at negative temperatures. So. for example, the impact strength of the weld metal at a test temperature of -70 ° C should be at least 28 J / cm2. Conducted tests showed that the flux prototype of these requirements does not provide.

Кроме того, из-за недостаточной окислительной способности флюса нельз  добитьс  снижени  содержани  серы в наплавленном металле, что в случае применени  сварочных проволок с повышенным содержанием серы может вызвать образование гор чих трещин.In addition, due to the insufficient oxidizing ability of the flux, it is not possible to achieve a decrease in the sulfur content in the weld metal, which, if welding wires with a high sulfur content are used, can cause the formation of hot cracks.

Цель изобретени  - повышение качества наплавленного металла при сварке углеродистых и низколегированных сталей. The purpose of the invention is to improve the quality of the weld metal during welding of carbon and low alloy steels.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что флюс, содержащий диоксид кремни , оксиды марганца (II), кальци , магни , алюмини , кали , натри  и железа (III), фторид кальци , дополнительно содержит оксиды марганца (111 и IY) при следующем соотношении компонентов, мас.%:This goal is achieved by the fact that a flux containing silica, manganese (II), calcium, magnesium, aluminum, potassium, sodium and iron (III) oxides, calcium fluoride, additionally contains manganese oxides (111 and IV) in the following ratio of components, wt.%:

Диоксид кремни 35-45Silica 35-45

Оксид марганца (II)25-40Manganese (II) oxide 25-40

Оксид кальци 8-18Calcium Oxide 8-18

Оксид магнил1-8Magnesium Oxide1-8

Оксид алюмини 1-8Aluminum oxide 1-8

Фторид кальци 2-8Calcium fluoride 2-8

Сумма оксидов натри  и кали 0,5-3,0The amount of oxides of sodium and potassium 0.5-3.0

Оксид железа (III)0,5-2,5Iron (III) oxide 0.5-2.5

Сумма оксидов марганца (III и IV)0,2-4,0 при этом сумма оксидов железа (111) и марганца (III и IY) должна составл ть 1-5 мас.% и при значени х этой суммы до 2,5 мас.% содержание оксида марганца (IY) должно составл ть не менее 50% общего количества оксидов марганца (III и IY), а основность флюса должна отвечать следующему соотношению:The sum of manganese oxides (III and IV) is 0.2-4.0, while the sum of iron oxides (111) and manganese (III and IV) should be 1-5 wt.% And with values of this amount up to 2.5 wt. The% manganese oxide (IV) content should be at least 50% of the total amount of manganese oxides (III and IV), and the basicity of the flux should correspond to the following relationship:

в at

NCaO +0,6MgO -f 0.5CaF2 -f O.SMnO NS1O2 +0.5NAI2Q3NCaO + 0.6MgO -f 0.5CaF2 -f O.SMnO NS1O2 + 0.5NAI2Q3

- 0,76 - 0,95,- 0.76 - 0.95,

где N - мольна  дол  соединени .where N is the mole of the compound.

Введение оксидов марганца (III и IY) при содержании оксида марганца (IY) не менее 5, % от их общего количества в совокупности с оксидом железа (III) вызывает рост концентрации свободного кислорода как в атмосфере сварочной дуги, так и на межфазной границе за счет их диссоциации по реакци мThe introduction of manganese oxides (III and IV) with a manganese oxide (IV) content of at least 5% of their total amount, together with iron (III) oxide, causes an increase in the concentration of free oxygen both in the atmosphere of the welding arc and at the interphase boundary due to their dissociation by reaction

2Мпз04 6МпО-ь02: 2Мп20з5 4МпО+02; 2Рб20зг4РеО+02.2Mpz04 6MpO-02: 2Mp20z5 4MpO + 02; 2Rb20zg4ReO + 02.

Свободный кислород окисл ет серу (02 + S;ЈS02), что способствует уменьшению концентрации легкоплавкой эвтектики FeS, разупрочн ющей границы зерен кристаллизующегос  металла.Free oxygen oxidizes sulfur (02 + S; ЈS02), which helps to reduce the concentration of the low-melting eutectic FeS that softens the grain boundaries of the crystallizing metal.

Склонность металла шва к образованию гор чих трещин оценивают по допустимой скорости деформации при различных температурах нагрева по методике НПО ЦНИ- ИТМАШ.The tendency of the weld metal to the formation of hot cracks is estimated by the allowable strain rate at different heating temperatures according to the method of NPI TsNI-ITMASH.

При содержании оксидов марганца (ill и IY) менее 0,2 мас.%, содержании оксида марганца (1Y) менее 50% от их общего количества и их суммы с оксидом железа (111) менее 1.0 мас.% флюс тер ет окислительную способность, позвол ющую обеспечивать окисление серы и снижать ее концентрацию э металле шва по сравнению С содержанием в сварочной проволоке.When the content of manganese oxides (ill and IY) is less than 0.2 wt.%, The content of manganese oxide (1Y) is less than 50% of their total amount and their sum with iron oxide (111) less than 1.0 wt.%, The flux loses its oxidizing ability, it allows sulfur oxidation and reduces its concentration to e metal of the weld in comparison with the content in the welding wire.

При содержании оксидов марганца (III и IY) более 4 мас,% и их суммы с оксидом железа (III) более 5 мас.% происходит чрезмерное повышение концентрации кислорода в металле шва. что отрицательно сказываетс  как на стойкости к образованию гор чих трещин, так и на увеличение ударной в зкости металла шва.When the content of manganese oxides (III and IY) is more than 4 wt.% And their sum with iron (III) oxide is more than 5 wt.%, An excessive increase in the oxygen concentration in the weld metal occurs. which adversely affects both the resistance to the formation of hot cracks and the increase in the toughness of the weld metal.

При концентрации диоксида кремни  ниже 35 мас.% ухудшаютс  формирующие свойства флюса, особенно при сварка угловых (пристеночных) швов. В дополнение к этому возрастает склонность флюса к гидратации , а следовательно, склонность к образованию пор наплавленного металла.When the concentration of silicon dioxide below 35 wt.% Deteriorating the forming properties of the flux, especially when welding angular (wall) welds. In addition to this, the tendency of the flux to hydration increases, and, consequently, the tendency to the formation of pores of the weld metal.

При концентрации диоксида металла кремни  больше45 мас.% весьма интенсивно протекают кремнийвосстановительные процессы по реакци м:When the concentration of silicon metal dioxide is greater than 45 wt.%, Silicon-reducing processes undergo very intensive reactions:

(5102)ф -2Реж 2 РеО + (5102) F. -2Rezh 2 ReO +

(5Ю)ф + Ме г: Ме02Н Si,(5U) ф + Ме г: Ме02Н Si,

где Me - легирующие элементы стали.where Me - alloying elements of steel.

Следствием протекани  этих реакций  вл етс  не только чрезмерное возрастание концентрации кремни  в металле шва, но и засорение последнего мелкодиспесными включени ми кварца. Это приводит к паде- нию пластичности и ударной в зкости металла шва.The consequence of these reactions is not only an excessive increase in the silicon concentration in the weld metal, but also the clogging of the latter by finely dispersed quartz inclusions. This leads to a drop in ductility and toughness of the weld metal.

Присутствие оксида марганца (II) в за вл емых пределах обеспечивает получение плавной температурной зависимости в зко- сти, вли ющей на укрывающую способность шлака. Дополнительно оксид марганца (II) взаимодействует с жидким металлом в сварочной ванне по реакции:The presence of manganese oxide (II) within the claimed limits provides a smooth temperature dependence of viscosity, which affects the slag covering ability. Additionally, manganese oxide (II) interacts with the liquid metal in the weld pool by the reaction:

( МпО)Ф + Мп. (MpO) F + Mn.

Оксид марганца (II), как и SI02, создает мелкодисперсные оксидные включени  в металле шва, которые, соедин  сь с мелко- дисперсными включени ми кварца, коагулируют , име  пониженную температуру плавлени , и лучше удал ютс  из металлической сварочной ванны, очища  металл шва. Кроме того, на таких включени х с по- ниженной температурой плавлени  конденсируетс  сера и фосфор, что повышает стойкость металла шва как к образованию гор чих трещин, так и к хладоломкости.Manganese (II) oxide, like SI02, creates fine oxide inclusions in the weld metal, which, combined with finely dispersed quartz inclusions, coagulate, having a lower melting point, and are better removed from the metal weld pool, cleaning the weld metal. In addition, on such inclusions with a lower melting point, sulfur and phosphorus are condensed, which increases the resistance of the weld metal to both the formation of hot cracks and cold breakability.

При концентрации ниже25 мас.% оксид марганца (II) не вли ет эффективно как на физические характеристики шлака а температурном интервале сварки, так и на процесс очищени  металла шва от неметаллических включений, в том числе серы и фосфора.At a concentration below 25% by weight, manganese oxide (II) does not effectively affect both the physical characteristics of the slag in the welding temperature range and the process of cleaning the weld metal from non-metallic inclusions, including sulfur and phosphorus.

С увеличением концентрации оксида марганца (И) сверх 40 мае. % жидкотекучесть флюса в расплавленном состо нии увеличиваетс , в результате чего ухудшаетс  укрывающа  способность шлака, особенно при сварке угловых (пристеночных) швов.With an increase in the concentration of manganese oxide (I) over 40 May. The% fluidity of the flux in the molten state increases, as a result of which the slaking ability of the slag deteriorates, especially when welding angular (wall) welds.

Оксид кальци ,  вл  сь поверхностно- активным компонентом в составе флюса, способствует улучшению формировани  сварного шва, в частности получению плавного перехода от краев шва к основному металлу, без крутых кромок,  вл ющихс  нишами дл  залегани  шлаковых включений . Он также способствует образованию шва с вогнутым мениском при сварке угловых швов, особенно при сварке в горизонтальном положении. Облада  повышенным сродством к сере и фосфору, оксид кальци  улучшает металлургические свойства флюса , способству  повышению чистоты металла по сере и фосфору.Calcium oxide, which is a surfactant component in the composition of the flux, helps to improve the formation of the weld, in particular, to obtain a smooth transition from the edges of the weld to the base metal, without sharp edges that are niches for slag inclusions. It also contributes to the formation of a weld with a concave meniscus when welding fillet welds, especially when welding in a horizontal position. Possessing an increased affinity for sulfur and phosphorus, calcium oxide improves the metallurgical properties of the flux, contributing to an increase in the purity of the metal in sulfur and phosphorus.

При снижении концентрации оксида кальци  ниже 8 мас.% его воздействие на формирование шва, а также его металлургическа  активность в отношении примесей серы и фосфора снижаютс .By reducing the calcium oxide concentration below 8 wt.%, Its effect on the formation of the weld, as well as its metallurgical activity with respect to sulfur and phosphorus impurities, is reduced.

Увеличение содержани  оксида кальци  сверх 18 мас.% отрицательно сказываетс  на стойкости флюса к гидратации и требует повышени  температуры прокалки флюса перед сваркой пропорционально увеличению концентрации оксида кальци  в его составе. Кроме того, возрастает жидкотекучесть шлака в расплавленном состо нии, что отрицательно вли ет на его укрывающую способность.An increase in the calcium oxide content over 18 wt.% Adversely affects the resistance of the flux to hydration and requires an increase in the temperature of the calcining of the flux before welding, in proportion to the increase in the concentration of calcium oxide in its composition. In addition, the fluidity of the slag in the molten state increases, which negatively affects its covering ability.

Оксид магни ,  вл  сь термически стойким и тугоплавким компонентом, придает флюсу высокую температуру разм гчени  и повышает коэффициент теплового расширени  его шлаковой корки, преп тству  тем самым ее механическому удержанию на поверхности шва, т.е. способствует удалению поверхности шлака с металла шва.Magnesium oxide, being a thermally resistant and refractory component, gives the flux a high softening temperature and increases the thermal expansion coefficient of its slag crust, thereby preventing its mechanical retention on the weld surface, i.e. contributes to the removal of the slag surface from the weld metal.

При содержании оксида магни  меньше 1 мас.% уменьшаетс  коэффициент термического расширени  ишака при 20-600°С и ухудшаетс  удален.-.е шлака с поверхности металла шва. При отом возрастает температурный интервал разм гчени  шлака, что также отрицательно сказываетс  на отделимости шлаковой корки.When the content of magnesium oxide is less than 1 wt.%, The thermal expansion coefficient of the donkey is reduced at 20-600 ° C and slag is deteriorated from the surface of the weld metal. With this, the temperature range of softening the slag increases, which also adversely affects the separability of the slag crust.

Введетю сверх 8 мас.% оксида магни  отрицательно воздействует на стойкость флюса и гидратации и требует повышени  температуры прокалки флюса перед сваркой пропорционально увеличению концентрации оксида магни  ; в его составе. ЭтоIntroducing more than 8 wt.% Of magnesium oxide adversely affects the resistance of the flux and hydration and requires an increase in the temperature of calcining the flux before welding in proportion to the increase in the concentration of magnesium oxide; in its composition. it

св зано с тем, что частично замеща  в крем- неалюмокислородных каркасных анионах оксид кальци , оксид магни  способствует повышению его активности, в результате чего возрастает сродство флюса к поглощению влаги в процессе мокрой гранул ции.This is due to the fact that partially replacing calcium oxide in silica-alumina frame anions, magnesium oxide increases its activity, as a result of which the flux affinity to moisture absorption during the wet granulation process increases.

Присутствие оксида алюмини  в за вл емых пределах способствует получению плавной температурной зависимости в зкости флюса в расплавленном состо нии. Он снижает межфазное нат жение между жидкими флюсом-шлаком и металлом, в результате чего поверхность сварных швов гладка , без р би. При снижении содержани  оксида алюмини  (меньше 1 мас.%) его вли ние на величину межфазного нат жени  не про вл етс  исварные швы имеют неровную поверхность.The presence of alumina within the limits claimed contributes to obtaining a smooth temperature dependence of the viscosity of the flux in the molten state. It reduces the interfacial tension between the liquid flux-slag and metal, with the result that the surface of the welds is smooth, without p bi. With a decrease in the alumina content (less than 1 wt.%), Its effect on the magnitude of interfacial tension does not appear and the weld seams have an uneven surface.

С увеличением концентрации оксида алюмини  (больше 8 мас.%) ухудшаетс  отделимость шлаковой корки. Относительна  масса ее возрастает, и она легче заклиниваетс  в разделке кромок.With an increase in the concentration of alumina (more than 8 wt.%), The separation of the slag crust deteriorates. Its relative mass increases, and it becomes easier to jam in the cutting edge.

Фторид кальци  в указанных пределах повышает стойкость флюса к образованию пор в сварных швах. Взаимодейству  с парами воды, фторид кальци  преп тствует насыщению металла водородом.Calcium fluoride within the specified limits increases the flux resistance to the formation of pores in the welds. The interaction with water vapor, calcium fluoride prevents the saturation of the metal with hydrogen.

Снижение концентрации фторида кальци  (меньше 2 мас.%) приводит к снижению стойкости жидкого металла к образованию пор при кристаллизации.A decrease in calcium fluoride concentration (less than 2 wt.%) Leads to a decrease in the resistance of the liquid metal to the formation of pores during crystallization.

Увеличение содержани  фторида кальци  улучшает промывающую способность шлака по отношению к жидкому металлу и приводит не только к активной коагул ции неметаллических включений, ной к захватыванию их шлаком и удалению из сварочной ванны. Это благопри тно сказываетс  на повышении пластичности и ударной в зкости металла шва.Increasing the calcium fluoride content improves the washing ability of the slag with respect to the liquid metal and leads not only to the active coagulation of non-metallic inclusions, but to the seizure of slag and removal from the weld pool. This has a beneficial effect on the ductility and impact strength of the weld metal.

Однако при больших концентраци х диоксида металла кремни  во флюсе и содержании более 8 мае. % фторида кальци  флюс становитс  токсичным, поскольку образуетс  большое количество  довитых паров фторида кремни .However, at high concentrations of silicon metal dioxide in the flux and a content of more than 8 May. The% calcium fluoride flux becomes toxic as a large amount of toxic fluoride fumes is formed.

Ведение оксидов кали  и натри  в указанных пределах способствует повышению устойчивости горени  дуги, что позвол ет вести сварку как из посто нном, так и на переменном токе, в том числе при низком напр жении на дуге (27-30 В), При указанных значени х напр жени  обеспечиваетс  повышенна  интенсивность кремне- и мар- ганцевовосстановительного процесса и, следовательно, повышаетс  ударна  в зкость и пластичность металла шва, что особенно важно при сварке конструкций из углеродистых и низколегированных сталей,The maintenance of potassium and sodium oxides within the specified limits contributes to an increase in arc stability, which allows welding both from constant and alternating current, including at low voltage on the arc (27-30 V), For the indicated values the stress provides increased intensity of the silicon and manganese regeneration process and, consequently, increases the toughness and ductility of the weld metal, which is especially important when welding structures made of carbon and low alloy steels,

предназначенных дл  работы при отрицательных температурах и в услови х Севера.intended for operation at low temperatures and in conditions of the North.

Снижение содержани  смеси оксидов кали  и натри  (меньше 0,5 мас.%) приводит к ухудшению сварочно-технологическнх свойств флюса в результате понижени  стабильности горени  дуги, особенно на переменном токе A decrease in the content of a mixture of potassium and sodium oxides (less than 0.5 wt.%) Leads to a deterioration of the welding-technological properties of the flux as a result of a decrease in the arc stability, especially in alternating current.

Увеличение концентрации оксидов кали  и натри  сверх 3 мас,% снижает стойкость флюса к образованию пор о наплавл емом металле, требует применени  повышенных температур его прокалки в результате повышени  гигроскопичности флюса,Increasing the concentration of potassium and sodium oxides in excess of 3 wt.% Reduces the resistance of the flux to the formation of pores on the weld metal, requires the use of elevated temperatures of its calcination as a result of the increased hygroscopicity of the flux,

Соблюдение требовани  к: оспооности флюсаCompliance with: flux tolerance

к МСаОto MSAO

+ 0,6 NMqO + 0,5 NCai:2 + 0,5 ( N.MnO + Nj- eO )+ 0.6 NMqO + 0.5 NCai: 2 + 0.5 (N.MnO + Nj- eO)

NSI02 +0.5ГМ12ОЗ ,- 0,76 -0.95NSI02 + 0.5ГМ12ОЗ, - 0.76 -0.95

обеспечивает стойкость флюса к гидрэтаЩ1и и образованию побитосш на поверхности металла шва. Когда указанное соотношение больше 0,95, то дл  уменьшени  гидратации флюса требуетс  повышенна  температура его прокалки послаprovides flux resistance to hydrate and formation of bits on the surface of the weld metal. When this ratio is greater than 0.95, then to reduce the hydration of the flux, an increased temperature of its ambient temperature is required

выплавки и гранул ции и тем больше, чем выше указанное соотношение. Содержание влаги во флюсе после установленной дл  флюсов данного типа прокалки превышает предельно допустимую концентрациюmelting and granulation, and the more, the higher the ratio. The moisture content in the flux after the specified calcination for the fluxes of this type exceeds the maximum permissible concentration

0,1%.0.1%.

Когда соотношение меньше 0,76, интенсифицируетс  кремневосстановительпый процесс, вызывающий увеличение содержани  окисных включений в наплавлемном металле и, как следствие, снижение пластических свойств сварных соединений. П р и м е р, Выплавл ют флюсы в газопламенной печи с регулируемым составом газовой атмосферы, что позвол ет регулировать степень восстановлени  марганца из марганцевой руды и достигать заданного содержани  оксидов марганца (ill, IY) и железа . После гранул ции расплавов в соде Флюсы прокаливают при 400°С в течениеWhen the ratio is less than 0.76, a silicon-reducing process is intensified, causing an increase in the content of oxide inclusions in the weld metal and, as a result, a decrease in the plastic properties of the welded joints. Example: Fluxes are smelted in a gas-flame furnace with an adjustable gas atmosphere composition, which makes it possible to regulate the degree of manganese reduction from manganese ore and to achieve a given content of manganese oxides (Ill, IV) and iron. After granulation of melts in soda, the fluxes are calcined at 400 ° C for

2 ч. В табл. 1 приведен состав флюсоз. Содержание влаги во флюсе определ ют по потере массы.2 h. In table. 1 shows the composition of flux. The moisture content of the flux is determined by weight loss.

Опытные флюсы испытывают при многослойной сварке стали марки 0972С проволокой марки Св-10Г2. В табл, 2 приведеныExperienced fluxes are tested during multi-layer welding of steel grade 0972С with wire grade Sv-10G2. Table 2 shows

содержание серы в наплавленном металлеSulfur content in weld metal

и значени  ударной в зкости металла шва,and the toughness of the weld metal,

Образцы типа ИМЕТ-1 из металла шваSamples of type IMET-1 from weld metal

использованы дл  определени  склонностиused to determine inclination

к образованию гор чих трещин. Полученные данные представлены на чертеже, где заштрихованна  область характеризует составы , склонные к образованию трещин.to the formation of hot cracks. The data obtained is shown in the drawing, where the shaded area characterizes compositions that are prone to the formation of cracks.

Предлагаемый флюс прошел промыш- ленные испытани , он обеспечивает высокое качество получаемых сварных соединений.The proposed flux has passed industrial tests, it provides high quality of welded joints.

Фор мула изобретени Formula of invention

Флюс дл  сварки углеродистых и низколегированных сталей, содержащий диоксид кремни , оксид марганца (II), оксид кальци , оксид магни , оксид алюмини , оксид кали , оксид натри , оксид железа (III), фторид кальци , отличающийс  тем, что, с целью повышени  качества наплавленного металла, он дополнительно содержит оксиды марганца (111 и Y) при следующем соотношении компонентов, мас.%: Диоксид кремни  35-45 Оксид марганца (II) 25-40 Оксид кальци  8-18Flux for welding carbon and low alloy steels containing silicon dioxide, manganese (II) oxide, calcium oxide, magnesium oxide, alumina, potassium oxide, sodium oxide, iron (III) oxide, calcium fluoride, characterized in that quality of the weld metal, it additionally contains manganese oxides (111 and Y) in the following ratio, wt.%: Silicon 35-45 Manganese (II) oxide 25-40 Calcium oxide 8-18

Оксид магни 1-8Magnesium Oxide 1-8

Оксид алюмини 1-8Aluminum oxide 1-8

Фторид кальци 2-8Calcium fluoride 2-8

Сумма оксидов кали  и натри 0,5-3,0The amount of potassium oxides and sodium 0.5-3.0

Оксид железа (III)0.5-2,5Iron (III) oxide 0.5-2.5

Сумма оксидов марганца (III и IY)0.2-4,0 при этом сумма оксидов железа (II) и марганца (III и IY) должна составл ть 1-5 мас.% и при значени х этой суммы до 2,5 мас.% содержание оксида марганца (IY) должно составл ть не менее 50% общего количества оксидов марганца (III и IY), а основность флюса должна отвечать следующему соотношению:The sum of manganese oxides (III and IV) is 0.2–4.0, while the sum of iron oxides (II) and manganese oxides (III and IV) should be 1–5 wt.% And at values of this sum up to 2.5 wt.% the content of manganese oxide (IY) must be at least 50% of the total amount of manganese oxides (III and IY), and the basicity of the flux must correspond to the following relationship:

NCaO +Q,6HMgO + 0.5NCaF2 0.5NMnO NCaO + Q, 6HMgO + 0.5NCaF2 0.5NMnO

NSI02+0.5NAI203 - 0,76 -0.95NSI02 + 0.5NAI203 - 0.76 -0.95

где N - мольна  дол  соединени .where N is the mole of the compound.

МM

ОМOM

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Флюс для сварки углеродистых и низколегированных сталей, содержащий диоксид кремния, оксид марганца (II). оксид кальция, оксид магния, оксид алюминия, оксид калия, оксид натрия, оксид железа (III), фторид кальция, отличающийся тем, что, с целью повышения качества наплавленного металла, он дополнительно содержит оксиды марганца (III и IY) при следующем соотношении компонентов, мас.%:Flux for welding carbon and low alloy steels containing silicon dioxide, manganese (II) oxide. calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, potassium oxide, sodium oxide, iron oxide (III), calcium fluoride, characterized in that, in order to improve the quality of the deposited metal, it additionally contains manganese oxides (III and IY) in the following ratio of components , wt.%: Диоксид кремния35-45Silicon Dioxide 35-45 Оксид марганца (II)25-40Manganese (II) oxide 25-40 Оксид кальция8-18Calcium Oxide 8-18 Оксид магния Magnesium oxide 1-8 1-8 Оксид алюминия Aluminium oxide 1-8 1-8 Фторид кальция Calcium fluoride 2-8 2-8 Сумма оксидов калия Sum of Potassium Oxides и натрия and sodium 0.5-3.0 0.5-3.0 Оксид железа (III) Iron oxide (III) 0,5-2.5 0.5-2.5 Сумма оксидов марган- The sum of manganese oxides ца (III и IY) tsa (III and IY) 0.2-4,0 0.2-4.0
при этом сумма оксидов железа (III) и марганца (III и IY) должна составлять 1-5 мас.% и при значениях этой суммы до 2,5 мас.% содержание оксида марганца (IY) должно составлять не менее 50% общего количества оксидов марганца (III и IY), а основность флюса должна отвечать следующему соотношению:the sum of the oxides of iron (III) and manganese (III and IY) should be 1-5 wt.% and with values of this amount up to 2.5 wt.% the content of manganese oxide (IY) should be at least 50% of the total number of oxides manganese (III and IY), and the basicity of the flux should correspond to the following ratio: В - NCaO +o 6NMgO 4-0.5NCaF2 + θ.5ΝΜηΟ NSIO2 +0.5 NAI203B - NCaO + o 6N MgO 4-0.5NCaF2 + θ.5ΝΜηΟ NSIO2 +0.5 NAI203 - 0,76 -0.95 где N - мольная доля соединения.- 0.76-0.95 where N is the mole fraction of the compound. Т а T a блица blitz 1 1 Номер флюса Flux number Химический состав флюса, .масД The chemical composition of the flux, .masD Диоксид кремния Silica Оксид марганца (II) Manganese (II) oxide Оксид кальция Calcium oxide Оксид магния Oxide magnesium Оксид алюминия Aluminium oxide Фторид кальция Calcium fluoride Сумма оксидов натрия и на*· дия The sum of sodium oxides and * Оксид железа (III) Iron oxide (III) Оксиды марганца (III и IV) Manganese oxides (III and IV) Оксид титана (II и III) Titanium oxide (II and III) Прототип Prototype 44 44 36 36 7 7 1 · 1 · 3 3 3 3 1 1 1 1 - - 4 4 1 1 45 45 25 25 18 18 2 2 1 1 7,5 7.5 0,5 0.5 0,5 0.5 2 2 45 45 25 25 IE IE 2 2 1 1 7.5 7.5 0,5 0.5 0,5 0.5 0,5 0.5 3 3 45 45 25 25 18 18 2 2 1 1 7,5 7.5 0,5 0.5 0,5 0.5 о,5 oh 5 и and 35 35 40 40 8 ' 8 ' 1 1 2,3 2,3 8 8 3 3 2,5 2,5 0,2 0.2 5 5 35 35 40 40 8 8 1 1 2,3 2,3 Я I 3 3 2,5 2,5 0,2 0.2 6 6 35 35 40 40 8 8 1 1 2,3 2,3 8 8 3 3 2,5 2,5 0,2 0.2 7 7 35 35 27 27 14 14 8 8 2 2 1 1 4 4 1 1 8 8 35 35 27 27 lU lU 8 8 2 2 1 1 4 4 1 1 - - 9 9 35 35 27 27 О ABOUT 8 8 2 2 1 1 4 4 1 1 10 10 35 35 33 33 13 thirteen 5 5 4 4 6,5 6.5 3 3 1 1 1,5 1,5 11 eleven 35 35 33 33 13 thirteen 5 5 4 4 6,5 6.5 3 3 1 . 1 . 1,5 1,5 12 12 35 35 33 33 13 thirteen 5 5 4 4 6,5 6.5 3 3 1 1 1,5 1,5 13 thirteen 33 33 4| 4 | 5 5 9 9 1 1 9 9 1 1 0,5 0.5 0,5 0.5 14 14 40 40 30 thirty 16 16 3 3 2 2 7 7 1,2 1,2 0,5 0.5 0,3 0.3 15 fifteen 40 40 30 thirty 14 14 3 3 2 2 3 3 2 2 !2,5 ! 2,5 3,5 3,5
Таблица 2 table 2 Номер флюса Flux number Соотношение оксид марганца (III):оксид марганца (IV) Manganese (III) oxide to manganese oxide ratio — Сумма оксидов железа (III) и марганца (III и IV) - The sum of the oxides of iron (III) and manganese (III and Iv) Основность флюса ' Flux basicity Содержание серы в металле шва, г The sulfur content in the weld metal, g Ударная вязкость при -70 С, Дж/смг Impact strength at -70 C, J / cm g Содержание влаги ао флюсе, $ Moisture content ao flux, $ Прототип Prototype 1 1 0,54 0.54 0,041 0,041 18 18 0,05 0.05 1 1 50:50 50:50 1 1 0,76 0.76 0,039 0,039 23 23 0,06 0.06 2 2 50:40 50:40 1 1 0,76 0.76 0,041 0,041 19 19 0,06 0.06 3 3 40:60 ' 40:60 ' 1 1 0,76 0.76 0,036 0,036 32 32 0,06 0.06 4 4 50:50 50:50 2,7 2.7 0,84 0.84 0,023 0,023 35 35 0,08 0.08 5 5 60:40 60:40 2,7 2.7 0,84 0.84 0,030 0,030 23 23 0,03 0,03 6 6 40:60 40:60 2,7 2.7 0,84 0.84 0,026 0,026 33 33 0,08 0.08 7 7 50:50 50:50 5 5 0,95 0.95 0,021 0,021 44 44 0,09 0.09 8 8 60:40 60:40 5 5 0,95 0.95 0,024 0,024 41 41 0,09 0.09 9 9 40:60 40:60 5 5 0,95 0.95 0,020 0,020 46 46 0,09 0.09 10 10 50:50 50:50 2,5 2,5 0,94 0.94 0,037 0,037 33 33 0,07 0,07 11 eleven 60:40 60:40 2,5 2,5 0,94 0.94 0,041 0,041 18 18 0,07 0,07 12 12 40:60 40:60 2,5 2,5 0,94 0.94 9,035 9,035 27 27 0,07 0,07 13 thirteen 50:50 50:50 0,93 0.93 0,040 0,040 52 . 52. 0,12 0.12 14 14 50:50 50:50 0,8 0.8 9,85 9.85 0,042 0,042 33 33 0,07 0,07 15 fifteen 50:50 50:50 6 6 0,82 0.82 0,020 0,020 21 21 0,07 0,07 - -------------L- ------------- L- - - - --------„ -------- „ -----------------j—:.-.- ----------------- j -:.-.-
SU904875756A 1990-07-30 1990-07-30 Flux for welding carbon and low-alloy steels SU1759229A3 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904875756A SU1759229A3 (en) 1990-07-30 1990-07-30 Flux for welding carbon and low-alloy steels

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904875756A SU1759229A3 (en) 1990-07-30 1990-07-30 Flux for welding carbon and low-alloy steels

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1759229A3 true SU1759229A3 (en) 1992-08-30

Family

ID=21541413

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904875756A SU1759229A3 (en) 1990-07-30 1990-07-30 Flux for welding carbon and low-alloy steels

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1759229A3 (en)

Cited By (2)

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

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Сварочные материалы дл дуговой сварки./ Под ред. Н.Н. Потапова. М.: Машиностроение, т. 1, 1989, с. 270. Справочник по сварке./Под ред. Е.В. Соколова. М.: Государственное научно-техническое издательство машиностроительной литературы, т. 2, 1961, с. 131. Потапов Н.Н Основы выбора флюсов при сварке сталей. М : Машиностроение, 1979, с. 94-97. Авторское свидетельство СССР № 323294,кл. В 23 К 35/362, 1970. *

Cited By (2)

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

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS5915756B2 (en) Flux-cored wire for gas shield arc welding
RU2579412C2 (en) Flux for steel mechanised welding and surfacing
SU1759229A3 (en) Flux for welding carbon and low-alloy steels
JPH0468079B2 (en)
KR100502571B1 (en) Flux cored wire for co2 gas shielded arc welding
RU2319590C2 (en) Electrodes for manual welding of steels of pearlite class
SU1606297A1 (en) Flux for electric arc welding and surfacing
RU2595161C2 (en) Flux cored wire for mechanised welding
RU2074800C1 (en) Flux for welding and surfacing
US2288836A (en) Process for economically and rapidly obtaining high quality steels
KR100538756B1 (en) Titania type flux cored wire without Boron segregation
RU2228828C2 (en) Ceramic flux for automatic welding of low alloy steels
JPH0457438B2 (en)
KR100615686B1 (en) A metal cored wire with superior low temperature toughness
WO2006126519A1 (en) Fused flux for submerged arc welding
SU1130446A1 (en) Flux for automatic high-speed welding of steels
KR100364873B1 (en) Agglomerated flux for submerged arc welding
JP3577995B2 (en) Manufacturing method of fired flux for submerged arc welding
JPH0122078B2 (en)
KR100392421B1 (en) Converter blowing method
SU1191243A1 (en) Charge for melting welding fluxes
RU2179593C1 (en) Fusing agent for welding and electroslag remelting
JPH07207359A (en) Method for refining molten al or al alloy
WO2024185861A1 (en) Submerged arc welding method and manufacturing method for weld joint
RU2304501C2 (en) Welding flux used for the electric-arc welding