Сварочный флюс

 

Флюс может быть использован при сварке и наплавке, преимущественно, легированных сталей. Флюс содержит оксиды кальция, магния, алюминия, фторид кальция, оксиды калия, натрия, хрома, силикокальций, оксиды железа и кремния в следующем соотношении, мас.%: СаО 4-6, MgO 20-24, Al2О3 18-22, CaF2 15-20, К2O, Na2О 5-7, Cr2О3 0,5-2, Si-Ca 0,1-1, Fe2О3 1,5-2, SiO2 остальное. Указанное соотношение компонентов позволяет повысить сварочно-технологические свойства, а также улучшить качество наплавленного металла. 4 табл.

Изобретение относится к сварке и может быть использовано при сварке и наплавке.

Известен сварочный флюс АН-20С (ГОСТ 9087-81) для наплавки легированных сталей, содержащий окислы кремния, марганца, кальция, натрия, магния, алюминия, железа, фторида кальция, а также оксидов натрия и калия.

Наиболее близким по назначению и химическому составу является сварочный флюс АН-20С (ГОСТ 9087-81) содержащий, мас.%: SiО2 - 19 - 29 СаО - 3 - 9 MgO - 9 - 13 Аl2O3 - 27 - 33 CaF2 - 25 - 33 K2O, Na2O - 2 - 3 MnO - Менее 0,5 Fe2O3 - Менее 1 Недостатками данного флюса являются низкие технологические свойства (плохая отделимость шлаковой корки при повышенных температурах и повышенная стойкость к образованию горячих трещин).

Задачей данного изобретения является улучшение технологических свойств флюса и повышение качества наплавленного металла.

Поставленная задача достигается тем, что флюс содержит оксиды кальция, магния, алюминия, фторид кальция, оксиды калия и натрия, оксиды хрома и силикокальций, а также оксиды железа и кремния и отличается тем, что компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:
CaO - 4 - 6
MgO - 20 - 24
Al2O3 - 18 - 22
CaF2 - 15 - 20
К2О, Na2O - 5 - 7
Сr2O3 - 0,5 - 2
Si-Ca - 0,1 - 1
Fe2O3 - 1,5-2
SiO2 - Остальное
Известно, что при сварке легированных хромистых сталей происходит интенсивное окисление хрома, так как он имеет большее сродство к кислороду, чем железо, марганец, другие легирующие элементы.

В результате этих реакций наплавленный металл обедняется хромом и обогащается Si и Мn, которые по своему действию не заменяют выгоревших, а в ряде случаев могут быть и вредны.

Содержание MgO (20-24%) во флюсе при оптимальном содержании Al2О3 (18-22%) и CaF2 (15-20%), и SiO2 (18-21%) обеспечивают хорошую жидкотекучесть при температуре 1300-1700oC и устойчивое протекание электродугового процесса.

Отсутствие оксида марганца во флюсе и невысокое содержание оксида кремния способствует снижению интенсивности протекания реакций восстановления марганца и кремния.

Повышенная концентрация K2O и Na2O легко ионизирующих составляющих улучшает устойчивость горения дуги.

Присутствие во флюсе высокого содержания оксида хрома 0,5-2% и оксида железа 1,5-2%, способствует замедлению реакций окисления хрома.

Наличие во флюсе силикокальция способствует связыванию серы и фосфора и нейтрализует их вредное влияние, а это приводит к повышению стойкости наплавленного металла, к образованию горячих трещин.

Силикокальций совместно с оксидом хрома улучшает отделимость шлаковой корки при повышенной температуре.

Таким образом, предложенная совокупность компонентов позволяет повысить технологические свойства (улучшить отделяемость шлаковой корки и снизить склонность наплавленного металла к образованию горячих трещин), а также повысить свойства наплавленного металла.

Пример 1.

В условиях ферросплавного цеха производилось изготовление опытных партий по известной технологии в металлургии. Грануляция расплавленного флюса производилась водой. При грануляции в струю воды инжекционным методом вводили порошкообразный силикокальций, который в процессе распыления шлакового расплава вводился во флюс.

В табл. 1 представлены химические составы изготовленных флюсов.

Пример 2.

В лабораторных условиях производилась многослойная наплавка (7-10 слоев) на пластины из стали 30Х5Л размером 300х150х30 мм проволокой Hк - 20Х6ВНМФ под флюсами, составы которых приведены в табл. 1, и под флюсом-прототипом. Режимы наплавки: ток 400-450 А; напряжение 32-34 В, скорость наплавки 30 м/ч; температура сопутствующего подогрева 400oС. После наплавки пластины помещались в печь и выдерживались при температуре 450-470oС в течение 2 часов, а затем охлаждались вместе с печью.

Из верхних слоев наплавленного металла вырезались образцы для испытаний на ударную вязкость и на растяжение по ГОСТ 9454-79.

Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Исследование влияния состава флюса на отделимость шлаковой корки при повышенных температурах производилась на указанных выше режимах при температуре пластин 300, 350, 450oС.

Результаты приведены в табл. 3.

Исследование влияния состава флюса на склонность к образованию горячих трещин при сварке производилось с использованием проб Пеплини. Наплавку осуществляли на образцы из стали 30Х5Л проволокой Нп- 20Х6ВНМФ на автомате А-384МК на режимах, указанных выше.

Критерием оценки склонности наплавленного металла к образованию горячих трещин служило отклонение суммарной площади трещин в поперечном сечении к суммарной площади швов (табл. 4).

Преимущества предложенного флюса состоят в том, что улучшаются технологические свойства флюса, улучшается отделимость шлаковой корки при повышенной температуре и уменьшается склонность наплавленного металла к образованию горячих трещин, повышается качество наплавленного металла.


Формула изобретения

Флюс для сварки и наплавки, содержащий оксиды кальция, магния, алюминия, фторид кальция, оксиды калия, натрия, хрома, силикокальций, оксиды железа и кремния, отличающийся тем, что компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:
СаО - 4 - 6
MgO - 20 - 24
Аl2O3 - 18 - 22
CaF2 - 15 - 20
К2O, Na2O - 5 - 7
Cr2O3 - 0,5 - 2
Si-Ca - 0,1 - 1
Fe2O3 - 1,5 - 2
SiO2 - Остальное

РИСУНКИ

Рисунок 1

NF4A Восстановление действия патента Российской Федерации на изобретение

Номер и год публикации бюллетеня: 21-2004

Извещение опубликовано: 27.07.2004        



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электродуговой наплавке двумя проволочными электродами под слоем флюса и предназначено для автоматической наплавки изношенных деталей

Изобретение относится к способу соединения металлических деталей посредством электродуговой сварки плавлением с помощью сварного шва, имеющего малый объем (сварка с узким зазором)
Изобретение относится к сварке, преимущественно плавке под флюсом цилиндрических поверхностей деталей небольшого диаметра

Изобретение относится к области сварки, в частности к области сварки и наплавки металлов под флюсом

Изобретение относится к судовому машиностроению и может быть использовано для сварки корпусных конструкций в судостроении, нефте- и газодобывающей промышленности
Изобретение относится к многодуговой сварке, в частности к 4-дуговой сварке, преимущественно прямошовных труб большого диаметра

Изобретение относится к сварочному производству, а точнее к способу электродуговой сварки в СО2 конструкций из углеродистых закаливающихся сталей, подвергающимся деформациям и динамическим нагрузкам

Изобретение относится к технологии восстановления изношенных деталей железнодорожной техники

Изобретение относится к области сварочных материалов, а именно к флюсам для наплавки индукционно-металлургическим способом твердых сплавов

Изобретение относится к сварочному производству и предназначено для использования при нанесении высоколегированных плакирующих слоев путем автоматической электродуговой наплавки ленточным электродом под слоем заявляемого флюса

Изобретение относится к веществам, используемым для термической обработки металлов и сплавов, и может быть использовано в качестве теплоносителя при восстановлении деталей наплавкой металлических порошков

Изобретение относится к сварке, в частности к составам флюсов, используемых для механизированной сварки с повышенной скоростью, применяемых для восстановления изношенных деталей, работающих в условиях абразивного износа, в том числе колечатых валов

Изобретение относится к сварке, в частности к способам прокалки сварочных флюсов при их применении и изготовлении
Наверх