Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей

Изобретение может быть использовано при электродуговой механизированной сварке и наплавке сталей под флюсом. Флюс содержит шлак производства силикомарганца, включающий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, и флюс-добавку, состоящую из стронций-бариевого карбонатита 70-80 мас.% и жидкого стекла 20-30 мас.%. Компоненты флюса взяты в следующем соотношении, мас.%: шлак производства силикомарганца 90-98, флюс-добавка 2-10. Флюс обеспечивает снижение загрязненности стали неметаллическими включениями и снижение угара легирующих элементов при сварке и наплавке, увеличение твердости наплавляемого слоя, а также повышение уровня износостойкости наплавляемого слоя металла. 2 табл.

 

Изобретение относится к сварке, конкретно к электродуговой механизированной сварке под флюсом, в частности, к флюсам, предназначенным для сварки и наплавки сталей.

Известен флюс-добавка, предназначенный для примешивания к сварочным флюсам, на основе натриевого жидкого стекла, который дополнительно содержит стронций-бариевый карбонатит при соотношении компонентов, мас. %:

стронций-бариевый карбонатит 60-75;
натриевое жидкое стекло 25-40

(RU 2623982 МПК В23К 35/362, опубл. 15.06.2017)

Недостатками данной флюс - добавки для сварки и наплавки являются: повышенная загрязненность наплавляемого металла неметаллическими включениями в связи с пониженными рафинирующими свойствами образующегося шлака.

- высокая окисленность (содержание оксидов железа) приводящая к значительному окислению легирующих элементов в свариваемых сталях, а также к снижению физико-механических свойств в связи с загрязненностью наплавляемого металла оксидными неметаллическими включениями.

Известен также, выбранный в качестве прототипа, флюс для механизированной сварки и наплавки сталей, содержащий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, фторид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, где упомянутые компоненты флюс содержит в виде шлака производства силикомарганца при следующем их соотношении, масс. %:

диоксид кремния 25-49, оксид алюминия 4-28, оксид кальция 15-32, фторид кальция 0,1-1,5, оксид магния 1,7-9,8, оксид марганца 3-17, оксид железа 0,1-3,5, при этом в качестве примесей флюс может содержать серы не более 0,12%, фосфора не более 0,02% (RU 2579412 МПК В23К 35/362, опубл. 10.12.2015).

Существенными недостатками данного флюса для сварки являются: высокий уровень загрязненности стали неметаллическими включениями,

- повышенный угар легирующих элементов при наплавке;

- пониженные показатели твердости наплавляемого слоя,

- низкий уровень износостойкости наплавляемого слоя металла. Техническая проблема, решаемая предлагаемым изобретением,

заключается в повышении качественных показателей наплавляемого металла, в частности твердости и износостойкости

Для решения существующей технической проблемы предложен флюс для механизированной сварки и наплавки сталей, включающий шлак производства силикомарганца, содержащий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, который согласно изобретению дополнительно содержит флюс-добавку, состоящую из стронций-бариевого карбонатита и жидкого стекла при следующем их соотношении, мас %:

стронций-бариевый карбонатит 70-80;
жидкое стекло 20-30,

при этом компоненты флюса взяты в следующем соотношении, мас. %:

шлак производства силикомарганца 90-98,
флюс-добавка 2-10.

Техническими результатами, получаемыми при использовании изобретения, являются:

- снижение загрязненности стали неметаллическими включениями;

- снижение угара легирующих элементов при сварке и наплавке;

- увеличение твердости наплавляемого слоя;

- повышение уровня износостойкости наплавляемого слоя металла.

Введение во флюс на основе шлака силикомарганца флюс - добавки, состоящей из стронций-бариевого карбонатита и жидкого стекла позволяет:

- снизить количество вредных примесей в наплавленном металле (сера, фосфор);

- снизить количество неметаллических включений (силикаты недеформирующиеся, оксиды точечные);

- повысить твердость наплавленного металла;

- повысить износостойкость наплавленного металла;

Заявляемые пределы подобраны эмпирическим путем, исходя из качества получаемой наплавки, стабильности процесса наплавки и требуемых механических свойств.

Для изготовления флюса и флюс - добавки использовали:

- в качестве основы флюса использовался шлак силикомарганца фракции 0,45-2,5 мм производства Западно - Сибирского электрометаллургического завода с химическим составом: Al2O3 - 6,91-9,62 %; СаО - 22,85-31,70 %; SiO2 - 46,46-48,16 %; FeO - 0,27-0,81 %; MgO - 6,48-7,92 %; MnO - 8,01-8,43 %; F - 0,28-0,76 %; Na2O - 0,26-0,36 %; О - <0,62 %; S - 0,15-0,17 %; P - 0,01 %;

- для изготовления флюс - добавки использовали модификатор БСК-2 по ТУ 1717-001-75073896 - 2005 ООО «НПК Металлтехнопром» с содержанием, мас. %: 13,0-19,0 % ВаО, 3,5-7,5 % SrO, 17,5-25,5 % СаО, 19,8-29,8 % SiO2, 0,7-1,1 % MgO, 2,5-3,5 % K2O, 1,0-2,0 % Na2O, 1,5-6,5 % Fe2O3, 0,1-0,4% MnO, 1,9-3,9 % Al2O3, 0,7-1,1 % TiO2, 16,0-20,0 % CO2.

Флюс - добавку изготавливали следующим образом: смесь барий-стронциевого модификатора смешивали с жидким стеклом в соотношении 75% и 25% соответственно. После чего смесь выдерживали при комнатной температуре в течение 24 часов, затем осуществляли сушку в печи при температуре 300°С, затем охлаждение, дробление и просев с выделением фракции 0,45-2,5 мм.

После изготовления флюс - добавки ее примешивали к основному флюсу (шлаку силикомарганца) в различных соотношениях (таблица 1).

Наплавку образцов производили на образцах размером 300×150 мм толщиной 40 мм из листовой стали марки 09Г2С. Процесс проводили проволокой Св-08ГА диаметром 4 мм с использованием сварочного трактора ASAW-1250. На различных режимах наплавки. Из наплавленных пластин осуществляли вырезку образцов для проведения исследований: измерение твердости, износостойкости, исследование на наличие неметаллических включений (таблица 2).

Химический состав наплавленного металла определяли рентгенофлюоресцентным методом на спектрометре XRF-1800 и атомно-эмиссионным методом на спектрометре ДФС-71. Металлографическое исследование микрошлифов проводилось без травления с помощью оптического микроскопа OLYMPUS GX-51 при увеличении ×100 методом сравнения с эталонными шкалами в соответствие с ГОСТ 1778-70. Замеры твердости проводили ультразвуковым твердомером - УЗИТ - 3. Наличие трещин в процессе наплавки оценивали визуально, а также на металлографических шлифах. Испытания на износ по схеме «ДИСК -КОЛОДКА» проводили на машине 2070 СМТ-1.

Для сравнения результатов наплавки так же был использован флюс, изготовленный в соответствии с прототипом (RU 2579412 МПК В23К 35/362).

В результате проведенных исследований было установлено, что использование заявляемого флюса для наплавки по сравнению с прототипом позволяет:

1. снизить загрязненность наплавки оксидными неметаллическими включениями;

2. снизить угар легирующих элементов при наплавке;

3. увеличить твердость наплавляемого слоя,

4. повысить уровень износостойкости наплавляемого слоя металла.

Флюс для механизированной сварки и наплавки сталей, включающий шлак производства силикомарганца, содержащий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, отличающийся тем, что он дополнительно содержит флюс-добавку при следующем соотношении компонентов, мас.%:

шлак производства силикомарганца 90-98
флюс-добавка 2-10,

при этом флюс-добавка состоит из стронций-бариевого карбонатита и жидкого стекла при следующем их соотношении, мас.%:

стронций-бариевый карбонатит 70-80
жидкое стекло 20-30



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано при электродуговой механизированной сварке и наплавке сталей под флюсом. Флюс содержит пыль газоочистки производства силикомарганца 59-67 мас.

Изобретение может быть использовано для электродуговой механизированной сварки под флюсом. Флюс содержит шлак производства силикомарганца, включающий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, и флюс-добавку при следующем соотношении компонентов, мас.

Изобретение может быть использовано при электродуговой механизированной сварке под флюсом. Флюс включает шлак производства силикомарганца, содержащий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, и флюс-добавку, состоящую из пылевидного ковшевого шлака производства рельсовой стали в количестве 60,0-64,0 мас.% и жидкого стекла в количестве 36,0-40,0 мас.%.
Изобретение относится к электродуговой механизированной сварке и наплавке под флюсом низко- и среднелегированных сталей. Флюс содержит жидкое стекло в качестве связующего и выполнен в виде гранул размером 0,45-2,5 мм при следующем соотношении компонентов, мас.%: шлак производства силикомарганца 60-85, жидкое стекло 15-40.

Изобретение может быть использовано для электродуговой сварки под флюсом низко- и среднелегированных сталей. Флюс содержит, мас.%: шлак производства силикомарганца 60,0-85,0, пылевидные отходы производства алюминия 4,0-7,0, калиево-натриевое жидкое стекло 15,0-40,0.

Изобретение относится к сварочным материалам и может быть использовано при наплавке под флюсом для восстановления изношенных деталей и получения износостойкого защитного покрытия на деталях горнорудного оборудования, работающего в условиях абразивного износа, например бункеров и труботечек.

Флюс-добавка предназначен для примешивания к плавленым флюсам и может быть использован при электродуговой сварке сталей под флюсом. Флюс-добавка содержит компоненты в следующем соотношении, мас.

Изобретение может быть использовано для электродуговой сварки под флюсом, в частности для сварки и наплавки легированных сталей. Флюс содержит компоненты в следующем соотношении, мас.%: пылевидный ковшевой шлак производства рельсовой стали 30,0-50,0, пылевидные отходы производства алюминия 5,0-25,0, жидкое стекло 39,0-65,0, стронций-бариевый карбонатит 1,0-10,0.

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.

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.

Изобретение может быть использовано при электродуговой механизированной сварке и наплавке сталей под флюсом. Флюс содержит шлак производства силикомарганца, включающий диоксид кремния, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид марганца, оксид железа, и флюс-добавку, состоящую из стронций-бариевого карбонатита 70-80 мас. и жидкого стекла 20-30 мас.. Компоненты флюса взяты в следующем соотношении, мас.: шлак производства силикомарганца 90-98, флюс-добавка 2-10. Флюс обеспечивает снижение загрязненности стали неметаллическими включениями и снижение угара легирующих элементов при сварке и наплавке, увеличение твердости наплавляемого слоя, а также повышение уровня износостойкости наплавляемого слоя металла. 2 табл.

Наверх