Изобретение относится к сварке, в частности к составам сварочных флюсов, используемых для электродуговой сварки, преимущественно для сварки с повышенной скоростью, конструкций иэ низколегиро5 ванных сталей повышенной прочности и хладос тойкости.

B последние годы резко возросло применение низколегированных сталей повышенной прочности и хладостойкости при изготовлении сварных конструкций ответственного назначения. Однако при сварке таких сталей возникают серьезные трудности в обеспечении требуемой хладостойкости сварного соединения и производитель 5 ности процесса сварки. Это усугубляется тем обстоятельством. что повышение производительности процесса электродуговой сварки требует увеличсния мошности дуги (дуг), т. е. погонной энергии сварки.

Увеличение же погонной энергии сварки, как правило, ведет к ухудшению механических свойств сварного соединения (наблюдается рост зерна, образование неблагоприятных структур и т. д.) и, как следствие, снижению его хладостойкости.

При электродуговой сварке под флюсом для повышения уровня хладостойкости металла шва прибегают к использованию выcoKoocHDBHblx флюсов в сочетании с проволоками, легированными такими элементами, как молибден и никель. Если при. низких и средних значениях погонной энер гии сварки использование основных флюсов бывает оправдано, то при высоких значениях - неэффективно, а иногда и практи чески неприемлемо. Это обусловливается тем что основные флюсы весьма чувствительны (в смысле технологических свойств) к изменениям режима сварки- и при значительных величинах погонной энергии резко ухудшаются их формируюшие свойства, что приводит к появлению дефектов в виде подрезов, пор и др. Кислые и нейтральные флюсы менее чувствительны к изменениям режима сварки и обладают хорошими тех3 96948 нологическими свойствами в широком диапазоне режимов. Однако они не обеспечивают требуемый уровень ударной вязкости металла швов, особенно при отрицательных температурах. 5

Известен плавленный флюс (1) для электродуговой сварки, содержащий следующие компоненты, вес. %:

Двуокись кремния 10-20

Окись алюминия 14 .19 1О

Окись кальция . 5-10

Ок"..сь марганца 5 - 12

Окись магния 12- 16

Двуокись циркония 10-20

Двуокись титана 1- 10

Фтористый кальций Остальное

Однако этот флюс не обеспечивает достаточной ударной вязкости металла шва при отрицательных температурах и высо« кое качество формирования наплавленного 20 металла при сварке низколегированных сталей повышенной прочности и хладостойкости в широком диапазоне режимов.

Известен флюс Р 2 j, который эа счет добавок бора обеспечивает более высокую ударную вязкость при пониженных теМпературах. Этот флюс имеет следующий состав, вес. %:

Двуокись кремния 10 - 40

Закись марганца 0,4- 20

Окись кальция 20 вЂ” 40

Окись магния 5 - 25

Окись алюминия «с 15

Фторис тый кальций <10

Двуокись титана 8

Двуокись циркония а 8

Бор 0,01 - 0,5

Однако этот флюс чувствителен к изменениям режимов сварки и не обеспечивает

40 достаточно хорошего формирования металла шва при значительных величинах погонной энерги.

Бель изобретения - создание состава плавленого флюса для электродуговой

45 сварки, преимущественно для сварки с повышенной скоростью, конструкций из низколегированных сталей повышенной прочности и хладостойкости, обеспечивающего высокий уровень ударной вязкости металла шва при отрицательных температурах и качественное его формирование в широком диапазоне режимов.

Поставленная цель достигается тем, что плавленый флюс для электродуговой сварки хладостойких сталей, содержащий двуокись кремния, закись марганца, фтористый кальций, окись алюминия, окислы титана, двуокись циркония, бор, содержит

8 ф бор в виде борного ангидрида при следующих соотношениях компонентов, вес. %: .

Двуокись кремния 12 вЂ” 16

Закись марганца 15 - 18

Фтористый кальций 11 - 16

Окись алюминия 35-40

Окислы титана 5-7

Двуокись циркония 3-5

Борный ангидрид 1,5-3,5

Требующийся состав флюса достигается также при использовании В Оъ в виде природного датолита в виде концентрата следующего химического состава, %: О2 46,7; СаО 40,0; В О,16,2;

АР О 0,83; МиО 0,28;Ге- остальное. флюс изготовляется в дуговых печах с графитовой футеровкой или в металлических водоохлаждаемых кокилях, гранулируется мокрым способом таким образом, чтобы зерна его имели пемэовидное или полупемзовидное строение и после сушки рассева фракции (0,25... 2,5) мм обеспечивали объемную массу готового флюса в пределах 0,80... 1, 1 кг/дм . Для изб готовления предлагаемого флюса могут применяться стандартные сырьевые материалы, Введение бора в виде В О в количестве 1,5... 3,5% при строго определенных соотношениях других основных компонентов позволяет при сварке под таким флюсом существенно повысить хладостойкость металла шва на низколегированных сталях повышенной прочности без снижения производительности процесса сварки, достигнутой при использовании наиболее технологичных флюсов аналогичного назначения.

Наличие окислов бора в предлагаемом флюсе в указанных количествах при выбранных соотношениях других компонентов при сварке позволяет микролегировать металл шва бором в пределах 0,15 ...

0,45%. Такое количество бора благоприятствует получению мелкозернистой однородной структуры металла и сдерживанию роста зерна при повышенных тепловложениях сварки. Кроме того, соединения бора в составе образующихся при сварке неметаллических включений повышают температуру плавления последних, более равномерно распределяются по металлу, чем включения без соединений бора. Это способствуат получению металла шва, стойкого против образования кристаллизационных трещин.

Таким образом, в предлагаемом флюсе использован двойной эффект повышения хладостойкости швов при сварке не только за счет введения окислов титана и цирко5 9694 ния, но и окислов бора. Кроме того, состав предлагаемого флюса построен на основе глинозема. В составе же известного флюса основой является кремнезем.

Поскольку глинозем является более термически стойким окислом, чем кремнезем, общая загрязненность металла шва неметаллическими включениями при сварке под предлагаемым флюсом значительно меньше. Это также способствует повыше- 10 нию уровня хладостойкости швов при сварке.

В лабораторных испытаниях применяется флюс, выплавленный в однофазной электродуговой печи с металлическим кокилем. 15 флюс имеет пемэовидное строение зерен размером 0,35 вЂ” 2,5 мм и химический состав по основным компонентам отдельных плавок, вес. %:

510 - 16,0 12 3 14 5 2р

МиО 150 164 178

12,0 10,5 15,0

ALTOS 35,0 38,4 37,2 (T O T О. ) 7,7 5,4 6,4 г0 . 40 3 5 47 25

B O@ 2,2 3,2 1,6

Результаты лабораторных испытаний и опытно-промышленного опробования показывают, что предлагаемый флюс не уступает известным флюсам по технологичес- З ким свойствам при многодуговой сварке с повышенной скоростью, а по уровню хладостойкости швов превосходит их.

Применение нового флюса целесообраз. но прежде всего в трубосварочном проиэ35 водстве при изготовлении труб больщого диаметра, рассчитанных на давление 7,5 и 10 МПа, а также в тех областях .народного хозяйства, где требуется высокая производительность процесса сварки и высокий уровень значений ударной вязкости

88 б металла шва при отрицательных температурах.

Применение предлагаемого флюса только в трубосварочном производстве может составить значительный экономический эффект. формула изобретения

1. Плавленый флюс для электродуговой ,сварки хладостойких сталей, содержащий двуокись кремния, закись . марганца, фтористый кальций, окись алюминия, окислы титана, двуокись циркония, бор, о тличающийся тем, что, с целью повышения уровня хладостойкости сварных швов при сварке сталей повышенной прочности в широком диапазоне режимов сварки и улучшения формирования металла шва, флюс содержит бор в виде борного ангидрида при следующем соотношении компонентов, вес. % :

Двуокись кремния 12- 16

Закись марганца 15 - 18

Фтористый кальций 11 -16

Окись алюминия 35 вЂ” 40

Окислы титана 5,0 - 7,0

Двуокись циркония 3,0 - 5,0

Борный ангидрид 1,5-3,5:

2. Плавленый флюс по п. 1, о т л ич а ю шийся тем, что борный ангидрид введен в виде датолитового конценч рата.

Ис точники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

No 598717, кл. B 23 К 35/36, 25.07.73.

2. Патент Японии % 1687, кл. 12 B 104, 16.01.72 (прототип) .

Составитель М. Саленко

Редактор A. Фролова Техред М. Тепер Корректор Н. Бурях

Заказ 8278/16 Тираж 1153 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Плавленый флюс для электродуговой сварки хладостойких сталей

Похожие патенты:

Флюс для пайки // 967752

Флюс для пайки // 967751

Флюс для пайки алюминия и его сплавов // 967750

Состав керамического флюса для сварки низкоуглеродистых и низколегированных сталей // 967749

Плавленный флюс для электродуговой автоматической сварки // 967748

Флюс для сварки алюминия и его сплавов // 961908

Флюс для дуговой сварки // 959965

Флюс для пайки и лужения алюминия и его сплавов // 959964

Флюс для пайки меди и ее сплавов // 958064

Флюс для низкотемпературной пайки // 944845

Способ прокалки флюса // 2101150

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

Флюс для электродуговой сварки // 2107601

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

Шлак для нагрева и наплавки металлов и сплавов // 2114184

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

Плавленный флюс для наплавки // 2115529

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

Сварочный флюс повышенной основности // 2116183

Флюс для наплавки твердых сплавов // 2133181

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

Активирующий флюс для электродуговой сварки // 2164849

Способ восстановления пятника вагона // 2180878

Изобретение относится к технологии восстановления изношенных деталей железнодорожной техники

Способ восстановления подпятника тележки вагона // 2180879

Активирующий флюс для электродуговой сварки // 2198773