Керамический флюс

 

) Авторы изобретения

Н, И. Камакин и В. Н, Кашин (71) Заявитель (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ ФЛЮС

Предлагаемый керамический флюс отсносится к области сварочного производства и предназначен для добавки:к плавленным флюсам при сварке металлов, содержащим в качестве основы мрамор, 5 фтористый натрий, фтористый кальций и ферромарганец.

В сварочном производстве известен керамический флюс (1 J, содержащий,7: фтористый кальций 15-20, фтористый натрий 7-12, двуокись алюминия 9 10, мрамор 10-15, криолит 50-55.

Известен также керамический флюс

$2), содержащий, 7: фтористый кальций

5G-80, фтористый натрий 10-30, мра мор 10-40 и ферромарганец до 5.

Эти флюсы не обеспечивают достаточ но. высоких сварочно-технологических свойств при сварке меди, и их использование часто приводит к образованию пор и трещин в металле ursa.

Из перечисленных керамических фаэ сов, используемых в сварочном производстве в качестве флю добавки к серийным сварочным флюса. при сварке наиболее близок к изобретению но составу, ингредиентов керамический флюс f2) .

При введении этого керамического флюса в плавленный флюс при механизи рованной сварке ме пи с мало угл родистой ссталью обеспечивается получение сварных соединений со следующими сварочно-технологическими свойствами: суммарная площадь пор в металле шва на площади 100 мм - более

12 АР; суммарная длина микротрещин в металле шва на площади 100 мм 13 мм;

Ф прочность сварного coeAmeasa;.

15 кгс/мм .

Полученные данные свидетельствуют о том, что сварные соединения меди,со сталью, полученные при механизированной сварке под плавленным флюсом с добавкой известного керамического флюса 1), имеют низкие значения сварочно-технологических свойств сварных

2S

39

Зля получения керамического флюса, обеспечивающего при добавке к серийным плавленным флюсам при механизированной сварке меди требуемые сварочно-технологические свойства металла шва, 35 были изготовлены шесть составов флюсов, имеющих различное количество мрамора, фтористого натрия, хрома металлического карбида титана, хлористого калии и ферромарганца. Содержание фтористого кальция в каждом составе керамического флюса составляло дополнительную до

100% часть. )Саждьтй состав керамического флюса приготовили отдельно из технически чистых компонентов,,замешивали на жидком стекле с получением гранул

45 размером 0,5-3 мм. После провяливании флюс прокаййвали при 300-320ОС. Г товый керамический флюс добавляли s серийный плавленный стекловидный фпюс марки AH - 348 в соотношении 1:5 до

5О

1: 10. Сварочно-технологические свойства металла швов, полученных с применением опытных партий керамическйх фтюсов, оценивались по количеству пор и микротрещин на 100 мм1, а также по пределу прочности на разрыв, Наличие и количество пор оценивали по рентгенограммам, 1т а количество микротрещин определяли

3 93333 швов, что снижает работоспособность изделий.

Белью изобретения является создание такого керамического флюса дли йспользования его в качестве флюс добавки к серийным плавленным фпюсам при механизированной сварке меди со сталями, который обеспечивал бы получение сварных соединений с высокими значениями сварочно-технологических свойств.

1Е

Дли достижения поставленной цели . предложенный керамический флюс, содержащий мрамор, фтористый кальций, фтсьристый натрий, ферромарганец дополнительно содержит карбид титана, хром. металлический и хлористый калий при следующем соотношенйи компонентов, вес.%:

Мрамор 10Ä.4О

Натрий фторис26 тый 10...30

Ферромарганец 5... 10

Хром металлический 3...5

Карбид титана 2...5

Калий хлористый 5.. ° 10

Кальций фтористый Остальное

В 4 на микрошлифах, вырезанных йз сварных соединений.

Составы опытных партий керамических фпюсов и некоторые сварочно-технологические свойства металла швов, полученных с применением этих флюсов, приведены в -таблице.

Наличие в керамическом флюсе одновременно 5-10% хлористого калия и

2«5% карбида титана позволило в процессе сварки меди и меди со стагтью устранить вредное влияние свинца и висмута, о чем свидетельствует повышение сварочно-технологических свойств. Модифйцйрующйй эффект этих добавок обуславливается химическим взаимодействием их со свинцом и висмутом, в результате которого вместо сплошных эвтектичеокйх прослоев, состоящих иэ чистых weментов висмута и свинца, появляются новые эвтектики, основу которых составляют медь и мелкие включения интерметаллическйх соединений свинца и висмута с калием и титаном. Введение хлористого калия позволяет интенсифицировать процесс рафинирования расплавленного металла за счет удаления неметаллическйх примесей иэ расплава путем йх химического связывании в прочные соединения, легко удаляемые иэ расплава в виде шлака.

Совместное легирование металла шва карбидом титана и хромом (3-5%) способствует более полному раскислению металла, лучшему выделению растворенных в жидком металле газов и шлаковых включений. Это значительно снижает пористость швов, улучшает прочносьные свойства сварных соединений. Кро1 ме того, хром и титан повышают .стойкость металла шва против образования горячих трещин при сварке благодаря из- меттьчению и дезориентированию микроструктуры шва.

Благодаря увеличению содержания во флюсе ферромарганца до 10% повысилась раскислительная способность флюса и интенсифицировался процесс связывания серы в тугоплавкие марганцовистые соединения, вследствие чего пористость и количество горячих трещин в металле шва значительно сократились.

Технология изготовлении предлагаемого керамического флюса и его использование при механизированной сварке меди со сталью не изменяется по сравнению с известными.

Использование предлагаемого керамического фпюса в качестве. добавки K

5 033335 6 плавленным флюсам при механизированной правлению дефектов в сварных швах при сварке меди и меди,со сталью, позво изготовлении мелныс кристаллизаторов лит повысить сроки службы и надежность снизятся на 30%, экономический эффект работы оборудования из меди, например от внедрения керамического флюса i медных кристаллизаторов NIQ электрошла- 5 различные отрасли машиностроения соокового литья фасонных заготовок. тавляэт не менее 6 - 8 руб. на

Согласно предварительным расчетам кажном погонном метре сварного затраты по ремонту оборудования и ис шва. а а о о а (ь. с) с а с9

С1 П Л о а о со о- л 7 Î

gQ Ж

Ф о о о о а (ц ру

I о со е со о,ф. у 3 со о

O о О О О сЧ т-1 cU 07 Aj о о о о

07 (Ч

О О О О О О О .(О) cg "ф cU c4 . cg о 1

° 1 о ф I

Щ

I

Я о Q р и С4!

И у

NXe+ о Ф

I..

О и

hl lQ + с"2 с а с

07 Q fQ Q) Ф

f, fQ l

< l

J l

9 933335

Формула изобретения

5-10

2-5

Ферромарганец

Карбид титана

Хром металлический

Калий хлористый

Кальций фтористый

3»5

5 10

Остальное

Керамический флюс, преимущественно ° флюсдобавка для сварки меди, содержащий фтаристый кальций, мрамор, фтористый натрий, ферромарганец, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения качества наплавленного металла и улучшения сварочно-технологических свойств флюса, он дополнительно содержит карбид титана, хром металлический и калий хлористый Up8 следуюшем сООт» ношении компонентов, вес. %:

Мрамор 10-40

Натрий фтористый 10-30

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N. 354962, кл. В 23 К 35/362, 31.05. 71.

2. Авторское свидетельство СССР

_#_o 354963, кл. В 23 К 35/362, 27.09.71 (прототип), Составитель М. Саленко

Редактор Л..Утехина Техред, М.Надь Корректор М. Шароши

Заказ 4022/17 "ираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий. 113035, Москва, ЖЗД, Раушская наб„д. 4/5

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