SU759217A1 - Флюс для центробежного литья биметаллических труб 1 , - Google Patents

Description

Изобретение относится к центробежному литыо, в частности к составу флюса, используемого для получения биметаллических центробежных труб. '

В настоящее время в связи с бурным развитием тепло- и атомной энергетики перед машиностроителями остро встал вопрос получения биметаллических центробежных труб различных габаритов с плакированным внутренним ело-10 ем из аустенитных сталей. Для наружных слоев применяют специальные перлитные Μη-Νΐ-Μο-ν стали, раскисленные комплексными раскислителями. ; '

Такие стали имеют в своем составе 15 неметаллические включения, состоящие в основном из А?^0^ (96-98%) при оптимальных условиях выплавки и раскисления, а окисная пленка на внутренней поверхности имеет в основном в 20 своем составе Αί₂0^, $ίθ₂, МпО, РеО. Сложность технологии получения 'биметаллических центробежнолитых труб, с габаритами 1/0 8-10, заключается в получении прочного равномерного сва- 25 ривания этих металлов по длине отливки. Особенно важным и необходимым фактором в процессе получения качественной наружной стали и формирования прочного соединений двух металлов в 30

.. ²

отливке является' выбор оптимального состава синтетического флюса со специальными физико-химическими свойствами.

. Известно, что флюс подбирается индивидуально для каждой данной биметаллической пары, и его состав зависит от типа наружной стали и условий ее выплавки и заливки в изложницу. Флюсы, используемые при производстве биметаллических цеитрСбежных труб, должны обладать следующими'физико-химическими свойствами: рафинировать внешний слой металла (удалять неметаллические включения) в процессе заливки его в изложницу; быть активными растворять окисную пленку с внутренней поверхности наружного слоя металла и предотвращать его окисление и охлаждение воздухом, иметь минимальную температуру плавления, вязкость, плотность и минимальную адгезию к первому, наружному металлу. Таким образом, учитывая все выше перечисленные качества, которыми должен обладать флюс, при выборе его оптималь- . ного состава, необходимого при произ. водстве центробежнолитых биметаллических труб, можно существенно раздвинуть интервал времени между -заливу

>

3 ..... ' 759217

кой первого и второго слоя и увеличить длину и качество биметаллического соединения.

Известны флюсы, применяемые при центробежном литье биметаллических труб с использованием следующих систем: СаР₂ - - СаО - $ ϊ 0_Р (АрдО^- хлористые соли ГЙ и [2] .

Все вышеперечисленные составы Флю сов не дают положительных результа- ¹ тов при получении биметаллической пары: низколегированные Μη-Νί-Μο-υ стали и аустенитная сталь 0Х18Н10Т из-за низкой активности этих флюсов к той окйсной пленке, которая образуется на внутренней поверхности наружного' слоя металла, и большой адгезии.. их .к этому металлу 800-1200 Эрг/см . ·

Наиболее близким к описываемому является флюс, используемый при центробежном литье биметаллических трубных заготовок, имеющий следующий состав, вес.%:

СаРгд Основа

В₂ О3 2-8

Νθ₂0 -8-15

СаО 15-30 '

5.102 9 -17

А?дО₃ 2-8

Мд0 4 - 8 [3].

Однакб такой флюс обладает неудовлетворительными физико-химическими свойствами — низкой активностью к окйсной пленке, которая образуется на внутренней поверхности наружного слоя, значительной температурой плавления (1050-1100°с), большой адгезией к наружному металлу (900950 Эрг/см²), в результате чего прочное сваривание двух сталей происходит "не по всей длине трубы или же, при наличии полного сваривания, получается планированный слой с низкой стойкостью против межкристаллитной коррозии.

Целью изобретения является обеспечение качественного сваривания двух металлов. ........

•Для· достижения поставленной "цели в предлагаемый Флюс для центробежного литья биметаллических труб, содержащий окись кальция, окись кремния, · окись бора, окись натрия, дополнительно- введен фтористый натрий при следующем соотношении компонентов,

. вес Л:

<лз0 Основа

МаР 20-25 .

5ΐ0₂ ' 7-10

8,0₃ 10-12

Ма₂0 18-24

Описываемый Флюс обладает большей .....активностью к окйсной пленке наружного слоя металла, хорошей рафинирующей способностью, температурой плавления 800-870° С и адгезией'к’наружному металлу, равной 500-560 Эрг/см ².

Введение фтористого натрия .позволяет увеличить активность Флюса к окислу алюминия, находящемуся в окисной пленке, кроме этого ΝβΡ способствует уменьшению температуры плавле, ния и вязкости флюса. Увеличение содержания МаР во флюсе выше'25%. приводит к резкому увеличению адгезии флюса к наружному металлу и к активности его к футеровке. При содержании ИаР во флюсе ниже 20% падает его активность и увеличивается вязкость и температура плавления.

Окись кальция во флюсе существенно влияет на адгезию флюса к наружной стали и способствует лучшему ра15 .финированию металла и переводу окиси кремния и марганца из окйсной пленки во флюс. С увеличением количества СаО его адгезия к металлу уменьшается, улучшается рафинирующая способность,

20 но при этом значительно увеличивается температура плавления. При минимальном количестве СаО резко увеличивается адгезия флюса к наружному металлу, снижается рафинирующая способ25 ность и температура, плавления. Исходя из этого, оптимальные пределы варьирования СаО в данном флюсе были взяты от 29 до 45%.

Окись кремния и окись бора способствуют связыванию и переходу окиси железа из окйсной пленки во флюс, причем В_йО_ъ это делает наиболее эффективно. Но содержание окиси бора во флюсе ограничено 10-12%, так как

2« при"увеличении содержания ВдО^ ^выше этого предела резко падает 'кбррозионная стойкость аустенитной стали за счет насыщения ее бором. способствует как уменьшению температуры плавления и вязкости флюса, так и

40 увеличению^правда незначительному, адгезии флюса к металлу Введение 5Ϊ0- во флюс резко увеличивает вязкость флюса и адгезию к наружному металлу, поэтому верхний предел 5ΐ

45 в данном флюсе ограничен 10%.

. Введение окиси натрия в состав

флюса способствует донижению его ТеЙпёратуры плавления и вязкости/ при этом увеличивается адгезия флюса

5θ к металлу и резко возрастает активность к футеровке, Уменьшение содержания «’э^О во флйсе приводит, наоборот, к увеличению температуры плавления, вязкости и уменьшению его

__ аДГёзии к наружному металлу и активности к футеровке. Исходя из этого, нижний и верхний предел Иа₂0 во флюсе выбран соответственно 18-24%.

На экспериментально-производственной базе литейного отдела ЦНИИТМАШ .

¢9 были опробованы несколько флюсов при центробежной отливке биметаллических труб из сталей.марок 10ГН2МФА и 0Х18Н10Т. Наилучшие результаты были получены при использовании флюсов,

65 составы которых приведены в таблице.

5

759217

6

Состав, №	Содержание компонентов,вес.%
СаО	НаР	5 ί 0	ΒΛ	Ма^О
1	45	20	7	10	18
2	38	22	9	11	20
3	29	25	10	12	24

Claims (1)

1. Формула изобретения 15

   Флюс для центробежного литья биме _у таллических труб, содержащий^окись кальция, окись кремния, окись“бора,

   окись натрия, отличающий:с я тем, что, с целью обеспечения качественного сваривания двух метал лов, в состав флюса введен фтористый натрий, при следующем соотношении компонентов, вес.%:

   Фтористый натрий

   Окись кремния Окись бора ..Окись натрия О.кись кальция