SU975292A1

SU975292A1 - Плавленый флюс дл механизированной сварки

Info

Publication number: SU975292A1
Application number: SU813320334A
Authority: SU
Inventors: Борис Александрович Кох; Юрий Викторович Фролов; Владимир Леонидович Руссо; Анатолий Петрович Королев
Original assignee: Ленинградский Ордена Ленина Кораблестроительный Институт
Priority date: 1981-07-21
Filing date: 1981-07-21
Publication date: 1982-11-23

Description

(54) ПЛАВЛЕНБ1Й ФЛЮС ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ

СВАРКИ

1

Изобретение относитс к области сварки, а именно к сварочным флюсам, и предназначено дл сварки ответственных конструкций из низкоуглеродистых среднелетированных сталей.

Известен плавленый флюс дл механизированной сварки, имеющий состав, вес. °/о Окись кремни 10-20

Окись алюмини 14-19

Окись кальци 5-10

Окись марганца5-12

Окись магни 12-16

Двуокись циркони 10-20

Фтористый кальцийОстальное

Кроме того, флюс содержит двуокись титана и окислы других металлов 1.

Этот флюс вследствие наличи в нем окислов марганца, кальци и небольшого количества окиси магни не способен обеспечить требуемые в зкие и пластические свойства сварного шва при механизированной сварке среднелегированных сталей на повышенных токах. Это св зано, прежде всего , с тем, что вследствие относительно Низкого содержани окислов магни и относительно высокого - окислов марганца и других уменьшаетс поверхностное нат жение

на границе металл - включение и затрудн етс удаление оксидных (неметаллических ) включений из сварочной ванны.

Известен также плавленый флюс 2 дл механизированной сварки, имеющий следующий состав, вес. %:

Окись кремни 15-26

Окись кальци 15

Окись магни 15-30

Фтористый кальций15-25

Окись алюмини 20-35

10

Двуокись циркони 2 10

Окись хрома2-8.

Однако и этот флюс при сварке сталей с пределом прочности более 75 кгс/мм не позвол ет осуществл ть сварку при высокой силе тока, обеспечива при этом достаточно вы15 сокую ударную в зкость сварного соединени .

Целью изобретени вл етс повышение производительности за счет увеличени силы тока и получени при этом металла шва

20 с высокой ударной в зкостью.

Дл достижени указанной цели флюс, в состав которого вход т двуокись нремни , двуокись циркони , окись магни , окись алюмини , (|)тористый кальций, согласно изобретению дополнительно содержит фториды магни , свинца и нитриды кремни , циркони , титана и бора при следующем соотношении компонентов, вес. %: двуокись кремни 24-35, двуокись циркони 1 - 25, окись магни 20,5-27, окись алюмини 6-10, фтористый кальций 10-15, фториды магни и свинца 3-9, Нитриды кремни , титана, циркони и бора 0,5-I. При этом фториды магни и свинца введены в его состав вместе или порознь в любых соотношени х. Кроме того, нитриды кремни , титана, циркони и бора введены в его состав вместе или порознь в любых соотношени х. Флюс может содержать 2,8-5 вес. /одвуокиси титана. Проведенные исследовани показываю г, что фториды магни и свинца в предлагаемом флюсе позвол ют очистить металл шва от неметаллических включений и снизить тем самым содержание кислорода в шве, что особенно важно при использовании повышенных сварочных токов, когда возрастает веро тность запутывани частиц шлака в металле .г Дополнительное рафинирующее действие названных фторидов объ сн етс следующим образом. Фториды магни и евинца в сочетании с фтористым кальцием уменьшают в зкость расплавленного шлака, благодар чему частички продуктов раскислени «прилипают к эмульгированным в металле капл м окисно-фторидного шлака. В результате этого облегчаетс и ускор етс процесс удалени оксидных включений из сварочной ванны и снижаетс содержание кислорода в шве, что и позвол ет улучшить ударную в зкость сварного шва. Действие фторидов магнии и свинца прит мерно одинаково, поэтому их можно вводить вместе или порознь в любых соотношени х. Как показывают исследовани , введение этих фторидов в количествах, превышаюш.,их прин тый верхний предел , приводит к трудност м при производстве флюсов (вспучиванию расплава) и к ухудшению сварочно-технологических свойств флюсов. Роль нитридов, вводимых в предлагаемый флюс, заключаетс в том, что, вл сь тугоплавкими соединени ми, они способствуют измельчению первичной структуры металла шва. Вследствии этого ударна в зкость сварных швов не снижаетс при исполь зовании повышенных сварочных токов, вызывающих замедленное остывание металла и рост зерна. Допустимое содержание двуокиси циркони в предлагаемой шлаковой системе, из которой исключены окислы марганца, железа , кальци и др., может достигать 21% и более без опасности снижени ударной в зкости металла шва. Это объ сн етс тем, что оксидные включени на основе двуокиси циркони , име большое поверхностное нат жение на границе металл - включение, более интенсивно удал ютс из сварочной ванны и смачиваютс шлаками ;;учше, чем включени окислов кремни и алюмини . Также как и фториды магни и свинца, нитриды кремни , титана, циркони и бора можно вводить вместе или порознь в любых соотношени х. Пример. Дл получени флюса было приготовлено три разных состава, в которых измен ли концентрации ингредиентов. Каждый состав выплавл ли в электрической печи с металлическим водоохлаждаемым кокилем. Нитриды и фториды вводили последовательно в расплав в конце плавки по специальной технологии, предусматривающей перемешивание расплава. После гранул ции флюсов водой производили их сушку при 400°С и просев на механических ситах. Составы флюсов приведены в табл. 1. В качестве примера приводитс использование предлагаемого флюса дл сварки низкоуглеродистой среднелегированной стали 12ХН4МДА. Сварку производили на токах 950-1000 А и примен ли проволоку марки Св-08ХН2ГМТА. Определение ударной в зкости шва производили при -40°С. Из шва вырезали также образцы дл определени содержани кислорода методом плавлени в токе инертного газа. Полученные результаты приведены в табл. 2. Из результатов табл. 2 следует, что предложенный флюс в сочетаний с низколегированной проволокой позвол ет получать на токах более 900 А металл шва с высокой ударной в зкостью и низким содержанием кислорода. Это, в свою очередь, дает возможность повысить производительность за счет уменьшени глубины разделки и сокращени числа проходов без ущерба дл качества сварных соединений. Ожидаемый экономический эффект изобретени при сварке стали 12ХН4МДА толщиной 30 мм проволоками Св-08ХН21МТА и Св-07ХНЗМД составит 2 руб. на один погонный метр или 20 тыс. руб. На годовую программу при производстве сварных металлоконструкций в объеме 10 тыс. пог. м в год. Предложенный флюс можно примен ть дл сварки низкоуглеродистых среднелегирйванных сталей совместно с проволоками марок СВ-08ХН2ГМТА, Св-10НЗГМТ, Св07ХНЗМД , СВ-08ГСМТ и др. Примечание: Соотношение фторидов и

Ударна в зкость,

Таблица 1

Таблица 2 нитридов в их сумме равное.

Claims

Формула изобретения

1. Плавленый флюс для механизированной сварки преимущественно низкоуглеродис- ₃₅тых среднелегированных сталей с пределом прочности более 75 кгс/мм², содержащий двуокись кремния, двуокись циркония, окись магния, окись алюминия и фтористый кальций, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности за счет увеличе- 40 ния силы тока и повышения ударной вязкости металла шва, флюс дополнительно содержит фториды магния, свинца и нитриды кремния, титана, циркония и бора при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Двуокись кремния 24—35 Двуокись циркония 11—25 Окись магния 20,5—27 Окись алюминия 6—10 Фтористый кальций 10—15

Фториды магния и свинца 3—9

Нитриды кремния, титана циркония и бора 0,5—1

2. Флюс по π. 1, отличающийся тем, что фториды магния и свинца введены в его состав вместе или порознь в любых соотношениях.

3. Флюс по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что нитриды кремния, титана, циркония и бора введены в его состав вместе или порознь в любых соотношениях.

4. Флюс по π. 1, отличающийся тем, что он дополнительно содержит двуокись титана в количестве 2,8—5 вес. %.