Флюс

 

ФЛЮС преимущественно для стыковой сварки, содержащий фтористый калий, фторборат калия и борный ангидрид, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения и равномерного нагрева стыка, фгаос дополнительно содержит графит при. следующем соотношении компонентовj мас.%: Фтористый калий 18-22 Фторборат калия 14-16 Графит 40-50 Борный ангидрид Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 3(д). В 23 К 35/362

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

H ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВМ

«»(»»

««

Э Ю

««

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

hO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3580616/25-27 (22) 04.03.83 . (46) 30.06.84. Вюл. Ó 24

{72) Г.Я. Шерман, 3.W. Слепак, Ю.П. Данилов и И.А. Коваль (71) Проектно-конструкторское бюро е механизации энергетического строительства "Главэнергостроймеханизация" (53), 621.791.762.04(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

В 829377, кл. В 23 К 35/362,17.07.79.

2. Авторское свидетельство СССР

1(» 937119, кл. В 23 К 35/362,05.11.80. (54) (57) ФЛЮС преимуществейно для стыковой сварки, содержащий фтористый калий, фторборат калия и борный ангидрид, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сварного соединения и равномерного нагрева стыка, флюс дополнительно содержит графит при. следующем соотношении компонентов, мас. Х:

Фтористый калий 18-22:

Фторборат калия 14-16

Графит 40-50

Борный ангидрид Остальное

1100066

Целью изобретения является повышение качества сварного соединения и равномерный нагрев стыка при контактной сварке сопротивлением.

Поставленная цель достигается тем, что флюс, содержащий фтористый калий, фторборат калия и борный ангидрид, дополнительно содержит графит

55 прн следующем соотношении компоненToB ° мас ° Fo °

Фтористый калий 18-22

Фторат калия 14-16

Изобретение относится к выбору соотавов флюсов для стыковой сварки сопротивлением, которые должны обеспечить очистку соединяемых поверхностей от окислов, способствовать 5 равномерному нагреву стыка при сварке и предотвратить образование трудноудаляемого грата на поверхности сварнваемых деталей.

Известен очищающий и защитный флюс f1), создающий в процессе нагрева защитную атмосферу, состава вес.Ж:

Хлорнстый калий 40-50

Хлористый литий 30-40

Хлористый натрий 6-8

Хлористый цинк, 1-16

Карбамид 1-8

В результате введения карбамида об20 разуется углекислый-газ 002Ä имеющий плотность больше воздуха, что обеспечивает дополнительную защиту зоны соединения от окисления, Однако этот состав флюса является изолятором, вследствие чего он не д— ает удовлетворительных результатов нри его использовании для контактно и сварки сопротивлением. Кроме того, состав активной части флюса не обеспечивает надлежащую очистку зоны Ю соединения при сварке сталей сопротивлением.

Известен флюс (21,состав которого содержит следующие компонеты, вес.Ж:

Фторборат калия 34-38 35

Борный ангидрид 18-20

Фосфинокснд 16-18

Фтористый калий Остальное

Однако этот флюс неэлектропроводен, вследствие чего не обеспечива- 40 ется равномерный нагрев стыка. Защита зоны соединения от атмосферного воздействия нри иснользованин этого флюса для контактной стыковой сварки также недостаточна. 45

Графит 40-50

Борный ангидрид Остальное

Ъ

Новое соотношение компонентов и введение графита в указанном выше соотношении обеспечивает достаточную электропроводность флюса в холодном состоянии, обеспечивающему равномерный нагрев зоны сварки и хорошие защитные свойства.

Иеханизм действия флюса следующий.

В начале процесса сварки углерод обеспечивает равномерное распределение тока и нагрев свариваемого сечения.

При достижении 500 С флюс полностью перехоДит в жидкое состояние.

При нагреве до 1 IÇÎ С углерод, взаимодействуя с железом, образует на свариваемых поверхностях жидкую прослойку — эстеклики — ледебурита, (т„„ = 1130ос).

Элементы (KF, КВР4, В 03) в ин тервале 500-1000 С взаимодействуют с поверхностными окислами по реакци ям:

Ь О Fe0 Ре.АЛОЭ В20з () ISA = КГ, ЕР<

КР FeO КР ° ГеО

ВР3 2 еО 2ГеГ 6 03

8Рз 8 з -,0-,, В результате взаимодействия поверхностные окислы переходят в легкоплавкие шлаки нлн летучие вещества. а

При температуре свыше 500 С уг- лерод взаимодействует с кислородом по реакции

С+ О =СО . ,Образующаяся окись углерода обеспечивает в зоне сварки восстановительную газовую атмосферу, препятствуя тем самым возможному окислению металла.

Под действием усилия осадки, образующая на сварочных поверхностях жидкая прослойка ледебурита и шлаки выдавливаются из стыка и очищенные от окислов н шлаков свариваемые поверхности соединяются. Выдавливаемая нз стыка смесь шлаков с ледебуритом образует легко уделяемую пастообразную массу, а непрореагировавшие остатки флюса способствуют равномерному растеканию ледебурита по поверхности стыка тонким влоем, не влияюе

1100066

Компоненты

20

В203

45

Компоненты

Сваривают трубы из стали 20 методом сопротивления с применением указанных трех составов флюса.

II Ш.18

Сваривают трубы 32х4 32х6 мм из стали 20. В табл. 2 приведены режимы сварки

20

КВР4

15

Таблица2.

Величина Угол подосадки, готовки мм торцов

И,R

Усилие

Сварка-, с Установочная длина, мм

Размер трубы, мм сжатия, кН

3,8

5,0

32х4

4,0

5,7-5,8

5,0-6,0

4,8

32х6

Результаты механических испытаний образцов представлены в табл. 3.

Таблица 3

Механические свойства сварных соединений

Размер труб мм

Флюс

1 т1 кгс/мм

6з, кгс/мм ок кгм/см

69 0-76 0 а а

5-15 5 32х6

16 6-39 3

51 3-53 6

«Л. А

27 3-33 3 ь =ь

73

29,7

18,5-40т1

30,4

52,3

57 0-53 8

А А

28 1-34 2 к

6-14 5

11,5

5ò8 16 1

68 9-78 0 ь ь

32х4

31,1

52,4

52 1-54 0 ь д

74,0

6925 76@5

74,0

70 2-78 0

74,6

67 5-74 2

30,2

18 2-40 1

28 1 33 5 х т

31,1

30 2-34 0 т--ь

32х6

53,1

50 5-54 4

«т» л.

30,3 12,4 т3-39ь 6 2 1 с

32х4

52,7

50 2-52 4 а л.

29,8 12,5

16а4 35?4 5 1 14а2

31,5

26 9-31 2 а32х6

51,6

51 0-52 6

А 2.

25,2 10,2

15 8 34ь2 5т0-14 8

72,1

67 2-73 4

71,8

30,2

25 7-,32 0

2 --А

29,8

32х4

51,4

24,8

11,8 щим на свойства сварного соединения и не уменьшающим проходного сечения в зоне стыка при сварке труб.

Испытывают следующие составы флюса, с целью определения оптимального содержания входящих в него компонентов, данные приведены в табл, 1.

Т а б л и и а 1

Содержание компонетов, „

10 в составах

Сварка производится на модернизированной стыкосварочной машине ЦСТ-200М.

Продолжение табл, 1 одержание компонентов,Ж, T zz пт

1100066

Составитель Т. Арест

Редактор М. Товтин ТехредМ,Гергель. Корректор А. Ильин

Заказ 4465/1!

Тираж 1037 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Все образцы удовлетворительно выдерживают испытания на сплющивание.

При испытании образцов на изгиб внутрь трубы все образцы выдерживают загиб на 180, испытание на загиб на0 ружу трубы проводят до величины угла загиба 100, при этом трещин. не обнаружено. При металлографических исследованиях недопустимых дефектов сварочного характера не обранужено.

Структура всех исследованных об разцов — феррито-перлитовая. В зоне соединения наблюдается узкая зона науглероживания, не снижающая свойств сварного соединения..

Микротвердость структур в зоне шва 96-189 кгс/мм . Хрупких составляющих не обнаружено.

Полученные при испытаниях свойства сварного соединения гаранитруют его надежность.

5 Таким образом, новый флюс может быть использован при контактной сварке сопротивлением стальных деталей и обеспечивает высокое качество сварных соединений. Экономическая эффективность от внедрения стыковой безгратовой сварки труб сопротивлением с новым флюсом получается за счет повышения надежности работы котельных агрегатов, что сокращает число остановов блоков по вине разрушения стыков труб и неудовлетворительного удаления внутреннего грата.