Флюс для автоматической наплавки ленточным электродом



Владельцы патента RU 2526623:

Открытое Акционерное Общество Научно-производственное Объединение "ЦНИИТМАШ" (RU)

Изобретение может быть использовано для нанесения высоколегированных плакирующих слоев путем автоматической наплавки ленточным электродом под слоем флюса в электрошлаковом режиме рабочих поверхностей современных корпусов атомных реакторов и других сосудов высокого давления. Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, %: фторид кальция 40-70, оксид алюминия 15-30, оксид кремния 1-15, оксид кальция 0,5-12, алюминий 0,1-3, оксид железа 0,05-3, оксид хрома 0,05-3, натрий 0,01-3, калий 0,01-3. Отношение содержания фторида кальция к оксиду алюминия составляет 2,5-4,0, а отношение содержания оксида алюминия к оксиду кремния составляет 1,3-3,7.Флюс обеспечивает получение высококачественного бездефектного металла при однослойной наплавке в электрошлаковом режиме.

 

Изобретение относится к сварочному производству и может быть использовано для нанесения высоколегированных плакирующих слоев путем автоматической наплавки ленточным электродом под слоем флюса в электрошлаковом режиме рабочих поверхностей современных корпусов атомных реакторов и других сосудов высокого давления в энергетическом машиностроении, нефтехимии и т.д.

В настоящее время для механизированной дуговой сварки, а также наплавки высоколегированных сталей в атомном энергомашиностроении рекомендован флюс марки ФЦ-17 (см., например, ГОСТ Р52222-2004 «Флюсы сварочные плавленые для автоматической сварки»).

Флюс ФЦ-17 содержит в своем составе SiO2, CaO, Al2O3, CaF2, Cr2O3, MgO, Na2O+K2O, а также примеси при следующем соотношении компонентов, мас.%:

SiO2 24-28
CaO не более 15-21
Al2O3 18-22
CaF2 11-18
Cr2O3 0,5-2,0
MgO 23-27
Na2O+K2O 5,0-10,0
примеси  
Fe2O3 не более 1,0
S не более 0,03
P не более 0,025

Указанный флюс обладает хорошими сварочно-технологическими свойствами при сварке-наплавке проволочным электродом (отличное формирование наплавленного валика, самопроизвольная отделимость шлаковой корки), однако его применение при ленточной наплавке весьма затруднительно, особенно при наплавке в электрошлаковом режиме, т.к. физические свойства флюса, в частности низкая электропроводность в расплавленном состоянии, не позволяет получить устойчивый электрошлаковый процесс, что приводит к ведению процесса в неустойчивом переходном режиме от дугового к электрошлаковому, а это, в свою очередь, повышает вероятность появления дефектов в виде шлаковых включений по границе сплавления валиков.

Известен также самозащитный гранулированный флюс для электродуговой сварки, содержащий, мас.%: оксид магния 25-37, оксид алюминия 10-20, фторид кальция 20-32, а также легирующие, и/или шлакообразующие, и/или раскисляющие, и/или связующие компоненты (см., например, описание изобретения к патенту РФ №2086379, кл. B23К 35/362, опубл. 1992).

Однако при наплавке с использованием указанного флюса в сочетании с лентами, содержащими в своем составе ниобий, или титан, или повышенное содержание остаточного титана, вводимого при выплавке стали в качестве раскислителя, отделимость шлаковой корки становится весьма затруднительной даже при использовании механического инструмента, а на поверхности наплавленного валика остается шлаковая корка в виде «березовой коры», возникновение которой связано с образованием соединений типа шпинелей. Это существенно повышает трудоемкость выполнения антикоррозионной наплавки, а также повышает вероятность образования дефектов в виде неметаллических и шлаковых включений, особенно по границам сплавления соседних валиков.

Наиболее близким из известных по своей технической сущности и достигаемому результату является выбранный в качестве прототипа флюс для автоматической наплавки ленточным электродом, содержащий фторид кальция, оксиды алюминия, кальция и кремния (см., например, описание изобретения к патенту РФ №2115529, кл. B23К 35/362, опубл. 20.07.1998).

Однако для наплавки ленточным электродом в электрошлаковом режиме он оказался непригодным из-за невозможности получения устойчивого электрошлакового процесса, что приводит к нарушению режима наплавки, неудовлетворительному формированию наплавляемого металла и появлению в нем дефектов типа несплавлений и западаний, подлежащих механическому удалению и повторной наплавке удаленной части плакирующего слоя. Кроме этого повышенная склонность к гидратации флюса, обусловленная возможностью образования в нем легко гидратируемых минералов 3CaO·SiO2, CaO, 5CaO·3Al2O3, CaO·Al2O3, также способствует появлению упомянутых дефектов.

Сущность заявляемого изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточных для достижения обеспечиваемого предлагаемым изобретением технического результата, который выражается в повышении производительности и технологичности наплавки плакирующего слоя на конструкции атомного энергомашиностроения ленточным электродом, а также в расширении диапазона сварочно-технологических свойств флюса, обеспечивающего получение бездефектного наплавленного металла и повышение качества и срока службы наплавленного покрытия.

Указанный технический результат достигается тем, что флюс для автоматической наплавки ленточным электродом, содержащий фторид кальция, оксиды алюминия, кальция и кремния, дополнительно содержит алюминий, оксиды железа, хрома, а также натрий и калий при следующем соотношении компонентов, %:

Фторид кальция 40-70
Оксид алюминия 15-30
Оксид кремния 1-15
Оксид кальция 0,5-12
Алюминий 0,1-3
Оксид железа 0,05-3
Оксид хрома 0,05-3
Натрий 0,01-3
Калий 0,01-3

при этом отношение содержания фтористого кальция к оксиду алюминия составляет 2,5-4,0, а отношение оксида алюминия к оксиду кремния составляет 1,3-3,7.

Пределы содержания кремнезема установлены таким образом, чтобы, с одной стороны, обеспечить наиболее высокую стойкость флюса против гидратации и устойчивость электрошлакового процесса (нижний предел) и, с другой стороны, обеспечить требования по содержанию кремния в наплавленном металле (верхний предел).

Соотношение CaF2/Al2O3 ограничено для обеспечения устойчивости электрошлакового процесса и качества формирования наплавленного металла без подрезов, западаний, наплывов. Увеличение этого соотношения выше заявленного приводит к повышению стабильности электрошлакового процесса и одновременному снижению мощности выделяемой в электрошлаковой ванне, недостаточной для плавления ленты. Снижение соотношения ниже заявленного, наоборот, приводит к снижению стабильности электрошлакового процесса, срыву в дуговой процесс, нарушению стабильности процесса наплавки и, как следствие, к ухудшению формирования наплавляемого металла.

Ограничение соотношения Al2O3/SiO2:

- способствует оптимизации физических характеристик расплавленного флюса. С повышением указанного соотношения флюс становится более жидкотекучим, шлаковая корка тонкой, что ухудшает отделимость шлаковой корки и защиту сварочной ванны. Снижение указанного соотношения приводит к более вязкому состоянию флюса, т.к. оксид кремния, как более сильный комплексообразующий окисел, способствуют образованию комплексных соединений, повышающих вязкость флюса. Кроме того, повышается активность флюса, что приводит к повышенному окислению хрома, ниобия и марганца;

- уменьшение соотношения Al2O3/SiO2 ниже заявленного приводит к повышенному окислительному процессу таких элементов, как ниобий, хром, остаточный титан, окислы которых способны образовывать на границе с наплавленным металлом сложные соединения типа шпинелей существенно ухудшающих отделимость шлаковой корки, что повышает трудоемкость выполнения наплавленного покрытия и может приводить к возникновению дефектов в виде шлаковых включений;

- повышение соотношения Al2O3/SiO2 выше заявленного способствует стабилизации теплового баланса в системе жидкий шлак - электродная лента и достижению необходимой мощности для плавления электродной ленты за счет тепла шлаковой ванны, что, в свою очередь, стабилизирует электрошлаковый процесс, приводит к снижению доли участия основного металла в наплавленном и позволяет осуществлять однослойную однопроходную наплавку вместо двухслойной, что дает существенную экономию материалов, повышает производительность и снижает трудоемкость наплавки.

Оксиды калия и натрия могут быть введены в состав флюса через один или несколько из следующих компонентов: полевой шпат, слюда мусковит, натрий фтористый, калий фтористый, криолит, силикат натрия, силикат натриево-калиевый и калиево-натриевый. Введение указанных компонентов снижает окислительную способность флюса за счет блокирования межфазной границы при его расплавлении в сварочной ванне ионами, имеющими меньший обобщенный момент, что снижает окислительную способность флюса оксидами кремния и алюминия. В результате флюс, содержащий оксиды калия и натрия, становится менее активным. Введение в состав флюса оксидов менее 0,1% не дает эффекта. Повышение указанных оксидов более 3% в значительной степени снижает вязкость флюса, что отрицательно сказывается на формирующей способности и повышает склонность флюса к гидратации.

Введение в состав флюса оксида кальция позволяет понизить содержание серы в наплавленном металле, введении оксида кальция более 12% не дает дальнейшего положительного эффекта, а также способствует повышению склонности флюса к гидратации.

Совместное введение оксидов железа и хрома в указанных пределах способствует торможению кремневосстановительного процесса, что благоприятно сказывается на стойкости металла к образованию горячих трещин и, кроме того, снижает выгорание хрома, что положительно сказывается на стабилизации ферритной фазы в наплавленном металле.

Присутствие алюминия в составе флюса, более сильного раскислителя по сравнению с кремнием и марганцем, способствует началу процесса раскисления непосредственно в шлаковой фазе, что благоприятно сказывается на металлургических свойствах флюса, способствуя снижению концентрации кислорода в наплавленном металле. Введение алюминия менее 0,1% неэффективно. При повышении алюминия в составе флюса более 3% происходит рост содержания кремния в наплавленном металле за счет интенсивного его восстановления из оксидов. Алюминий в состав флюса может вводиться в виде алюминиевого порошка.

Введение в состав керамического флюса одновременно нескольких компонентов SiO2, CaO, или SiO2, CaO Al2O3 или SiO2, CaO, Al2O3, CaF2 возможно за счет использования специальных минералов или за счет применения специально изготовленных синтетических компонентов, что позволяет обеспечить более низкое содержание таких вредных примесей, как сера и фосфор и существенно повысить качество наплавляемого металла и его стойкость против образования горячих трещин.

Эти отличия заявляемого флюса, реализованные в установленном марочном составе, позволяют получить и гарантировать высокие сварочно-технологические и металлургические характеристики при выполнении плакирующей наплавки на корпусное оборудование различного назначения.

Для лабораторных испытаний были изготовлены опытные составы заявляемого флюса. Производилась автоматическая наплавка лентой марок Св-02Х21Н11Г2Б сечением 0,5×60 мм на сталь марки 10ГН2МФА при следующих значениях режима Iн=1240-1260 A, Uн=26-28 В, Vн=11 м/ч под флюсом с различным содержанием основных компонентов: SiO2, Al2O3, CaO, CaF2. При испытаниях оценивались следующие параметры: формирование наплавленного валика, отделимость шлаковой корки, наличие остатков шлака на поверхности наплавленного металла в виде «березовой коры», пористость шлаковой корки.

В качестве примера реализации заявленного флюса в результате проведенных исследований был получен базовый состав флюса, показавший наиболее оптимальные сварочно-технологические и металлургические характеристики, содержащий следующие составляющие в единичном значении, которое находится в пределах указанного в формуле изобретения интервала значений, в %:

Фторид кальция 55 40-70
Оксид алюминия 20 15-30
Оксид кремния 12 1-15
Оксид кальция 8 0,5-12
Алюминий 1 0,1-3
Оксид железа 0,5 0,05-3
Оксид хрома 0,5 0,05-3
Натрий 2 0,01-3
Калий 1 0,01-3

при этом отношение содержания фтористого кальция к оксиду алюминия составляет 2,75, а отношение оксида алюминия к оксиду кремния составляет 1,66, что также соответствует пределам заявленных соотношений.

При изготовлении указанного базового состава флюса для автоматической наплавки ленточным электродом использовались следующие порошкообразные компоненты: фтористый кальций вводился через плавиковый шпат, оксид алюминия через глинозем, оксид кремния через песок кварцевый для сварочных работ, оксид кальция через волластонит, алюминий через алюминиевый порошок, оксид железа через сурик (железный), оксид хрома через окись хрома техническую (Cr2O3), оксид натрия через силикат натрия, а оксид калия через силикат натриево-калиевый.

Флюсы, изготовленные с отклонениями от представленного состава, хотя и показали удовлетворительные результаты, все же имели ряд недостатков.

Результаты проведенных испытаний подтверждают ухудшение формирования наплавляемого металла при снижении содержания отношения Al2O3/SiO2 в составе флюса и понижении в нем CaF2, как следствие, нарушение электрошлакового процесса и ведение наплавки в неустойчивом переходном процессе. При этом также ухудшалось отделение шлаковой корки, и на поверхности наплавленного металла появлялась «березовая кора». Отмечалось также нарушение стабильности процесса при повышении соотношения CaF2/Al2O3 более 4, что связано с высокой электропроводностью шлаковой ванны и выделением недостаточного количества тепла для плавления электродной ленты.

С увеличением содержания Al2O3 выше установленного предела также наблюдалось затрудненная отделимость шлаковой корки и появление «березовой коры» на поверхности валика.

По результатам лабораторных испытаний нового флюса было принято решение о проведении сравнительных испытаний флюсов марок ОФ-40, ОФ-10, ФЦ-18 и заявляемого состава флюса при однослойной ленточной наплавке лентой марки Св-02Х21Н11Г2Б в промышленных условиях, применяемых в условиях автоматической наплавки конструкций атомного энергомашиностроения. Указанные испытания проводились с использованием флюса для автоматической наплавки ленточным электродом следующего состава, %:

Фторид кальция 58
Оксид алюминия 19
Оксид кремния 11
Оксид кальция 7
Алюминий 1
Оксид железа 0,5
Оксид хрома 0,5
Натрий 2
Калий 1

при этом отношение содержания фтористого кальция к оксиду алюминия составляет 3,00, а отношение оксида алюминия к оксиду кремния составляет 1,73, что также соответствует пределам заявленных соотношений.

Для изготовления указанного флюса использовались следующие компоненты: плавиковый шпат, глинозем, песок, волластонит, алюминиевый порошок, сурик (железный), оксид хрома (Cr2O3), силикат натрия, силикат натриево-калиевый.

Результаты сравнительных испытаний, выполненных на ОАО «Петрозаводскмаш», подтвердили высокие технологические свойства нового флюса, при этом химический состав и механические свойства наплавленного металла полностью соответствуют требованиям нормативно-технической документации.

Технико-экономический эффект при использовании предлагаемого флюса выразится в повышении производительности наплавочных работ более чем в 2 раза, сокращении наплавочных материалов в 2 раза за счет перехода на однослойную наплавку в электрошлаковом режиме, что становится возможным при снижении доли участия основного металла в наплавленном до 10%, а также за счет повышения качества наплавленного металла и эксплуатационной надежности конструкций при уменьшении образования дефектов и неметаллических включений в наплавленном металле, улучшении формирования наплавленного валика и снижении трудоемкости процесса наплавки вследствие сокращения дополнительных затрат времени на зачистку валиков от остатков шлака и ремонтных работ по исправлению дефектов.

Предложенный состав флюса позволяет осуществлять электрошлаковый процесс автоматической наплавки ленточным электродом при определенных значениях режима и получать высококачественный бездефектный металл.

Флюс для автоматической наплавки ленточным электродом, содержащий фторид кальция, оксиды алюминия, кальция и кремния, отличающийся тем, что он дополнительно содержит алюминий, оксиды железа и хрома, а также натрий и калий при следующем соотношении компонентов, %:

фторид кальция 40-70
оксид алюминия 15-30
оксид кремния 1-15
оксид кальция 0,5-12
алюминий 0,1-3
оксид железа 0,05-3
оксид хрома 0,05-3
натрий 0,01-3
калий 0,01-3

при этом отношение содержания фторида кальция к оксиду алюминия составляет 2,5-4,0, а отношение оксида алюминия к оксиду кремния составляет 1,3-3,7.



 

Похожие патенты:
Изобретение может быть использовано при автоматической сварке или наплавке под флюсом изделий из высоколегированных коррозионно-стойких сталей аустенитного класса.
Изобретение может быть использовано при сварке изделий, работающих при отрицательных температурах. Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: пылевидные отходы производства извести 33,9-44,5, пылевидные отходы производства ферросилиция 20,5-31,1, пылевидные отходы производства алюминия 22-27, жидкое стекло 8-13.

Изобретение относится к электродуговой сварке сталей под флюсом, в частности к флюсам, предназначенным для примешивания к плавленым флюсам. .

Изобретение относится к сварочным материалам, в частности к керамическим флюсам для механизированной наплавки и сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей.
Изобретение относится к сварке, конкретно к электродуговой сварке под флюсом, в частности к флюсам, предназначенным для примешивания к плавленым флюсам. .

Изобретение относится к электродуговой сварке под флюсом и может быть использовано при сварке листовых металлоконструкций и резервуаров, работающих при отрицательных температурах.
Изобретение относится к сварочной отрасли, а именно к составам шихты для получения сварочного плавленого флюса, и может быть использовано при механизированной сварке и наплавке углеродистых сталей общего назначения низколегированной сварочной проволокой.

Изобретение относится к сварочным материалам, а именно к агломерированным флюсам, и может быть использовано для автоматической сварки низколегированных хладостойких сталей высокой прочности на высоких скоростях низколегированными проволоками в различных отраслях промышленности, например в производстве труб, судостроительной и нефтехимической промышленности.

Изобретение относится к способу получения хлорцинкатов аммония. .

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано при сварке неплавящимся электродом в среде аргона изделий из медных сплавов для уменьшения пористости в сварных швах.

Изобретение может быть использовано для сварки нержавеющих сталей или наплавки антикоррозионного покрытия, например, оборудования атомных энергетических установок. Плавленый флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%:SiO2 9-15, CaO 19-31, Al2O3 28-34, CaF2 29-33, Fe2O3 0,005-1,000, MgO 0,005-2,000, MnO 0,01-1,000. При этом должны выполняться соотношения:(CaO/2+5MgO+30MnO+2,6Fe2O3)/SiO2≥1 и (SiO2-8)4/(31F2O3+10MnO)≤1000. Сварочный флюс может применяться с аустенитными сварочными и наплавочными материалами с пониженным содержанием углерода, при этом он обеспечивает повышенную стойкость наплавленного металла к тепловому охрупчиванию в результате термического старения, что позволяет увеличить срок службы оборудования реакторных установок. 1 табл.

Изобретение может быть использовано для сварки низколегированных теплоустойчивых сталей перлитного класса, применяемых в нефтехимической промышленности. Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: электрокорунд (19,0-25,0), синтетический шлак (14,0-18,0), плавиковый шпат (23,0-25,65), титаномагнетитовый концентрат (0,50-1,0), фтористый барий (0,40-1,5), марганец металлический (1,0-2,50), ферротитан (0,30-0,60), ферросилиций (0,20-0,50), обожженный магнезит (23,0-34,30), силикат натрия (5,0-8,0). Отношение суммарного содержания обожженного магнезита, плавикового шпата и 1/3 синтетического шлака, 1/3 силиката натрия к суммарному содержанию 2/3 синтетического шлака, 1/2 электрокорунда и 2/3 силиката натрия находится в пределах 2,25-3,18. Синтетический шлак имеет следующий химический состав, мас.%: SiO2 (15-35), СаО (45-60), Al2O3 (5-10), CaF2 (8-16). Флюс обеспечивает высокую ударную вязкость металла сварных швов, выполненных с использованием сварочной проволоки марки Св-15Х3ГМ1ФТА, после проведения высокого отпуска, при температуре испытаний от минус 30°C и одновременно высокую прочность металла шва при температурах до +454°C. 3 табл.
Изобретение относится к электродуговой сварке сталей под флюсом, в частности к флюсам. Флюс-добавка, предназначенный для примешивания к сварочным флюсам, на основе жидкого стекла содержит пыль электрофильтров алюминиевого производства и натриевого жидкого стекла при соотношении компонентов, мас.%: пыль электрофильтров алюминиевого производства 40-60, натриевое жидкое стекло 60-40. Изобретение позволяет повысить общий уровень механических свойств сварного шва и стабилизировать уровень твердости сварного соединения. 1 табл.

Изобретение может быть использовано при электродуговой сварке и наплавке легированных сталей под флюсом. Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: пылевидный ковшевой шлак производства рельсовой стали 30,0-50,0, пылевидные отходы производства алюминия 5,0-30,0, жидкое стекло 40,0-65,0. Пылевидный ковшевой шлак производства рельсовой стали содержит, мас.%: FeO 0,3-1,5, MnO 0,1-2,0, СаО 50,8-53,8, SiO2 24,5-26,2, CaF2 0,01-1,0, Al2O3 3,4-5,0, MgO 7,8-8,7, Собщ 0,1-0,6, S 0,1-0,4, Р 0,3-0,6. Пылевидные отходы производства алюминия имеют следующий химический состав, мас.%: Al2O3 21-43,27, F 18-27, Na2O 8-13, K2O 0,4-6, СаО 0,7-2,1, SiO2 0,5-2,48, Fe2O3 2,1-2,3, Собщ 12,5-28,2, MnO 0,03-0,9, MgO 0,04-0,9, S 0,09-0,46, Р 0,1-0,18. Флюс обеспечивает снижение стоимости при его производстве, повышение прочности флюса и устойчивости горения дуги за счет оптимизации концентрации жидкого стекла, снижение угара легирующих элементов при сварке и наплавке за счет снижения окисленности и уменьшение уровня загрязненности стали экзогенными неметаллическими включениями. 1 табл.

Изобретение может быть использовано при электродуговой сварке и наплавке легированных сталей под флюсом. Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %: пылевидный ковшевой шлак производства рельсовой стали 30,0-50,0 и жидкое стекло 50,0-70,0. Ковшевой шлак производства рельсовой стали содержит, мас. %: SiO2 20,7-28,6, MnO 0,01-2,0, СаО 45,6-54,8, MgO 0,1-10, Al2O3 0,1-7,0, К2О 0,1-4, Na2O 0,1-4, FeO 0,01-1,5, CaF2 0,01-1,5, Собщ 0,1-0,6. Флюс обеспечивает улучшение качественных характеристик сварного шва и наплавляемого металла за счет снижения загрязненности стали неметаллическими включениями, снижения угара легирующих элементов при сварке и наплавке и повышения устойчивости горения дуги, а также позволяет уменьшить себестоимость сварки за счет утилизации отходов производства. 1 табл.

Изобретение может быть использовано при изготовлении электродуговой сваркой под флюсом металлоконструкций из низкоуглеродистых сталей, стойких к электрохимической коррозии, например корпусов морских судов, нефте- и газопроводов. Зазор стыкового соединения заполняют металлохимической присадкой. Присадка содержит смесь рубленой металлической крупки фракцией 1,0-2,0 мм, изготовленной из обрези кромок обеих свариваемых заготовок в соотношении 1:1 с очисткой ее от окислов, а также соединения отрицательно активных элементов в количестве 0,5-0,8 мас.% и алюминий в количестве 0,2-0,34 мас.%. Ширину зазора устанавливают 0,6-0,8 толщины свариваемых деталей. Осуществляют одностороннюю или двухстороннюю сварку в несколько проходов на постоянном токе прямой полярности из условия обеспечения минимального перемешивания сварочной ванны. Заполнение зазора крупкой осуществляют путем ее предварительной засыпки или подачи в зону дуги с использованием дозатора. Приведенные приемы способа позволяют снизить градиент потенциала поперек сварного шва и обеспечивают повышение стойкости металлоконструкции к электрохимической коррозии. 2 з.п. ф-лы, 1 ил., 3 табл., 1 пр.

Флюс может быть использован для сварки низко- и среднелегированных сталей. Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %: шлак производства силикомарганца 88,0-98,0, пылевидные отходы производства алюминия 1,0-6,0, жидкое стекло 1,0-6,0. Шлак производства силикомарганца содержит, мас. %: SiO2 25-49, Al2O3 4-28, СаО 15-32, CaF2 0,1-1,5, MgO 1,7-9,8 MnO 3-17, FeO 0,1-3,5, S≤0,20, P≤0,05. Пылевидные отходы производства алюминия имеют следующий химический состав, мас. %: Al2O3 21-38,27; F 18-27; Na2O 8-13; K2O 0,4-6,6, СаО 0,7-2,1; SiO2 0,5-2,48; Fe2O3 2,1-2,3; Собщ 12,5-27,2, MnO 0,03-0,9, MgO 0,04-0,9, S 0,09-0,46, P 0,1-0,18. Применение флюса при сварке обеспечивает повышение уровня механических свойств сварных конструкций за счет уменьшения уровня загрязненности стали оксидными неметаллическими включениями путем снижения концентрации FeO в шлаке и проведения углеродного раскисления, а также повышение устойчивости горения дуги и улучшение качества сварного шва.
Изобретение может быть использовано при электродуговой механизированной сварке и наплавке низколегированных сталей. Флюс состоит из шлака производства силикомарганца, который содержит компоненты в следующем соотношении, мас. %: диоксид кремния 25-49, оксид алюминия 4-28, оксид кальция 15-32, фторид кальция 0,1-1,5, оксид магния 1,7- 9,0 оксид марганца 3-17, оксид железа 0,1-3,5. В качестве примесей флюс может содержать серу не более 0,12 мас.% и фосфора не более 0,02 мас.%. Флюс обеспечивает уменьшение стоимости сварочного процесса за счет утилизации отходов производства и снижение загрязненности стали неметаллическими включениями, а также позволяет снизить угар легирующих элементов при сварке и наплавке, что способствует повышению механических свойств сварного соединения.

Изобретение относится к сварочным и наплавочным материалам и может быть использовано для получения наплавленного металла и сварных швов на низко-, средне- и высоколегированных сталях и сплавах. В качестве порошков тугоплавкого химического соединения используют тугоплавкие химические соединения переходных металлов, выбранных из IV, V и VI групп Периодической системы, с углеродом, азотом или бором в виде порошкообразной смеси, содержащей нано-, ультра- и микроразмерные частицы. Сначала смешивают упомянутую смесь порошков со смешивающим агентом в соотношении от 2,3:1 до 4:1, полученную смесь продавливают через сито с образованием гранул размером не менее 500 мкм, просушивают их при температуре 250-300°C с обеспечением сухого остатка смешивающего агента 7-14% от массы полученных гранул, затем гранулы смешивают со шлакообразующим компонентом в виде флюса с образованием гранул с размерами в интервале 0,25-1,6 мм в соотношении от 1:2,3 до 1:0,75, нагревают полученную смесь в течение 5-10 мин при температуре Тх, выбираемой из соотношения Ттк>Тх≥Тш+50°C, где Ттк - температура плавления тугоплавкого химического соединения переходных металлов; Тш - температура плавления шлакообразующего компонента, после чего охлаждают, а закристаллизовавшийся шлак измельчают и разделяют на фракции с размером 50-100 мкм. Изобретение позволяет создать модификатор, обеспечивающий при его плавлении в реакционной зоне сварки высокую степень сохранности нано-, ультра- и микроразмерных частиц тугоплавких химических соединений в микрогранулах модификатора, а также повысить стабильность существования сварочной дуги. 2 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение может быть использовано при электродуговой сварке сталей под флюсом. Флюс-добавка содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: стронций-бариевый карбонатит 60-75, натриевое жидкое стекло 25-40. Флюс-добавка обеспечивает улучшение механических свойств сварного шва, в частности повышение ударной вязкости при отрицательных температурах, за счет снижения уровня его загрязненности неметаллическими включениями. 1 табл.
© Патентный поиск, поиск патентов на изобретения - FindPatent.RU 2012-2024
Политика конфиденциальности 2014-08-27 2014-08-27T09:56:13
Наверх