Плавлено-керамический флюс для сварки меди

 

ПЛАВЛЕНО-КЕРАМИЧЕСКИЙ ФЛЮС ЯЛЯ СВАРКИ МЕДИ, содержащий 80-85 мас,% плавленого силикатного .сварочного флюса и 15-20 мае,% керамического флюса-добавки, в состав которого входит фтористое соединение натрия, отличающнйся тем, что, с целью повышения стойкости металла швов против образования пор и удешевления флюса, керамический флюс-добавка дополнительно содержит рутил имарганцевую руду, а В качестве фтористого со.единения натрия-кремнефтористый натрий, при этом -компоненты флюса-добавки взяты в следующем соотношении, мас.%: Марганцевая руда30-50 Кремнефтористый натрий 10-30 (Л РутилОстальное

„.,ЯО„„7 739 А

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5П В 23 К 35/3

) 3

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, ! .«ю (1

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3364112/25-27 (22) 14.12.81 (46) 07.03.84, Бюл. 9 9 (72) В.M.Илюшенко; Л.К.Босак

° и С.М.Гуревич (71) Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт . электросварки им. Е.Л.Патона (53) 621.791,04(088.8) (56) 1. Технология электрической сварки металлов и сплавов плавлением.

Под ред. Б,Е,Патона, М., Машиностроение, 1974, стр, 668, 2. Авторское свидетельство СССР

9 354963 кл, В 23 К 35/362, 1971, 3. Авторское свидетельство СССР

В 933335, кл. В 23 K 35/362, 1980 (прототип) . (54) (57) ПЛАВЛЕНО-КЕРАМИЧЕСКИИ ФЛЮС

ДЛЯ СВАРКИ МЕДИ, содержащий

80-85 мас.% плавленого силикатного . сварочного флюса и 15-20 мас.Ъ керамического флюса-добавки, в состав которого входит фтористое соединение натрия, отличающийся тйм, что, с целью повышения стойкости металла швов против образования пор и удешевления флюса, керамический флюс-добавка дополнительно содержит рутил и марганцевую руду, а в качестве фтористого соединения натрия-кремнефтористый натрий, при этом. компоненты флюса-добавки взяты в следующем соотношении, мас.Ъ : .

Марганцевая руда 30-50 Е

Кремнефтористый натрий 10-30

Рутил Остальное

1077739

Изобретение относится к сварочному производству, преимущественно к флюсам для сварки меди и низколегированных медных сплавов. !

Известны плавленые силикатные флюсы общего назначения, применяеьие 5 для сварки меди, разработанные для сварки сталей (1).

Недостатком применения этих флюсов при сварке меди является низкая стойкость металла швов против порообраэования.

Известен плавлено-керамический флюс t,23 состоящий из стандартного плавленого сварочного флюса и керамического флюса-добавки, содержащий, Ъ: фтористый кальций 50-80; фтористый натрий 10-30; мрамор 10-40. Соотношение содержаний флюса-добавки и плавленого флюса составляет 1:101! 20.

Этот флюс, хотя и предназначен для сварки меди, не обеспечивает достаточно высокой стойкости швов против порообразования.

Известен также плавлено-керамический флюс для сварки меди (3), со- 5 держащий 10-20% керамического флюса-добавки и 80-90% плавленого кремнемарганцевого флюса. При этом ке,рамический флюс-добавка имеет следующий состав, мас. Ъ: 30

Мр.амор 10-40

Фтористый натрий 10-30

Ферромарганец 5-10

Карбид титана 2-5

Металлический хром 3-5

Хлористый калий 5-10

Фтористый кальций Остальное

Этот флюс. обеспечивает достаточно высвкую стойкость металла швов против образования горячих трещин, од- 4Q нано пористость металла швов также иногда наблюдается. Кроме того, такой флюс является многокомпонентным и довольно сложен в изготовлении.

Целью изобретения является повы- 45 шение стойкости металла швов против образования пор и удешевление флюса.

Поставленная цель достигается тем, что в плавлено-керамическом флюсе для сварки меди, содержащем

80-85 мас.В плавленого силикатного сварочного флюса и 15-20 мас.Ъ керамического флюса-добавки, в состав которого входит фтористое соединение натрия, керамический флюс-добавка дополнительно содержит рутил и марганцевую руду, а в качестве фтористого соединения натрия — кремнефтористый натрий, при следующем соотношении компонентов флюса-добавки,мас.Ъ:

Марганцевая руда 30-50 60

Кремнефтористый натрий 10-30

Рутил Остальное В качестве связующего флюса-до-, бавки используется водный раствор силиката натрия, так как он в отличие от силиката калия после высушивания при 350-400 С не содержит кристаллиэационной воды. Введение в состав флюса добавки марганцевой руды, представляющей собой в основном

МпО имеет целью повышение окислительного потенциала расплавленного шлака, а кремнефторнстого натрия — увеличение в зоне сварки количества летучего фторида кремния.

При плавлении флюса происходит разложение маганцевой руды и кремнефтористого натрия по реакциям: ф

2МПО -в Nn О + — О

МпО -ь 2МпО + О

ga+5iF< 1йоР t SiF4

Наличие в зоне дуги активного кислорода и увеличение количества фторида кремния интенсифицирует реакции связывания водорода в нераствориьые в жидком металле соединения ОН и HF и тем самым ограничивает его поступление в металл сварочной ванны. Рутиловый концентрат введен в состав флюса-добавки в качестве компонента, улучшающего сварочно-технологические свойства расплавленного шлака. В качестве основы плавлено-керамическо.— го флюса выбраны силикатные плавленные флюсы, регламентированные

ГОСТ 9087-81. Это флюсы марок

АН-348 A; AH-348 AMg AH-348-Bg

АН-348-ВМ; ОСЦ-45 У ОСЦ-45М1 AH 8;

AH- l 5N 1 AH-17N; AH-18; AH-20С, AH-20CN; AH-20П, АН-22; AH-26С

AH-26СП, AH-26П, АН-43, AH-47 AH-60

ФЦ-9 °

Указанные флюсы значительно отличаются между собой как по химическому составу, так и .по строению. Так, содержание, например, Мп0, СаГ1, Ь О в этих флюсах колеблется в довольно широких пределах — от нескольких процентов и менее до нескольких десятков процентов.

Примеры. Даны результаты испытаний плавлено-кераьыческого флюса, представляющего собой смесь флюса-добавки со стекловидным флюсом AH-26C> содержащим незначительное количество

NnO (около 2,54) и большое количество СаГ .(около 24%), и с пемзовид" ным AH-60 с большим содержанием NnO (около 41%) и малым — Ca F< (около 6%).

Испытания проводятся путем оценки (визуально) стойкости швов против пористо сти при наплавке медной проволокой на медные пластины с подачей в зону дуги по медной трубке, уложенной в прострогаиную канавку,- .разных количеств водорода, Критерием оценки служит максимальный расход водорода (л/мин), при котором поры еще не появляются, Установлено, что при содержании во флюсовой смеси, мас.Ъ: MnQ< 4,5-10, и ga

1077739

Состав флюса-добавки, мас. В

Расход водорода, л/мин

Плавленый флюс

Флюсдобавка

Марганцевая Кремнефтористый руда натрий

АН-60

0,2

AH-60 с добавкой

0,45

10

0,48

20

0,49

30

0,2

АН-26С

AH 26С с добавкой

0 ° 36

10

0,40

20

50

0,42

30

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 пористости увеличивается в среднем для смесей с флюсом АН-26Cr в 2,. а с флюсом AH-60 — в 2,4 раза по сравнению со сваркой под этими флюсами беэ добавки. Дальнейшее увеличение содержания Мл01 и М У4 не при- 5 водит к заметному изменению стойкости швов против раэавания пор.

Содержание М О и йа 6 4 в смеси в укаэанных пределах обеспечивается 10 при примешивании 15-20 мас.Ъ керамического флюса- добавки, состоящего из 30-50% марганцевой руды, 10-ЗОВ кремнефтористого натрия, остальноерутил. 15

Учитывая, что с увеличением толщины металла склонность швов к пористости, возрастает, проводятся испытания плавлено-керамического флюса tIpB 45 сварке стыкового соединения из хромовой бронзы толщиной 40 мм проволокой такого же состава. Для ужесточения условий испытаний сварка выполняется под смесью на основе флюса 50

AH-26C, обеспечивающей несколько меньшую стойкость швов против пориотости.по сравнению со смесью на основе флюса АН-60. Смесь содержит 17 мас.Ъ добавки 2 (см. таблицу) . 55

Сварка выполняется при следующем режиме: Ug -48-50 В, 1дд :1350-1400 А; (д -5 м/ч.

Процесс сварки протекает сравни-. тельно спокойно с характерными для 6О таких режимов отдельными прорывами дуги . Шов формируется удовлетвориВНИИПИ Заказ 829/8

Для окончательных испытаний изготовлено три опытных флюса-добавки.

В качестве шихтовых материалов используется марганцевый чиатурский концентрат l-го сорта по СТУ100-42-6( кремнефтористый натрий 1-го сорта по ТУ-6-09-1461-76, рутиловый концентрат по ТУ-48-4-172-72. Содержание добавок во флюсовых смесях составляет 17%.

Составы керамических добавок и результаты испытаний по оценке стойкости швов против пористости (по максимальному расходу водорода) в сравнении с флюсами без добавок приведены в таблице. тельно. Результаты рентгеноконтроля показывают надежную стойкость швов против пористости также и при сварке металла большой толщины: пор виеталле шва не обнаружено. Отсутствуют и другие дефекты.

Предлагаемый плавлено-кераьический флюс может найти применение на предприятиях, занятых производством сварных изделий из меди и низколегированных медных сплавов, особенно таких ответственных, как изложницы

Кристаллиэаторов печей ЭШП и . ВДП.

При этом ожидаемый экономический эф фект от внедрения флюса может. составить около 60 тыс. руб. в год за счет снижения брака. при сварке по сравнению с флюсом AH-26C без добавки, принятым в качестве базового объекта.

Тираж 1037 Подписное