Керамический флюс для сварки конструкций из сталей, легированных никелем

 

Изобретение относится к сварке, в частности к флюсам для ме.ханизированной сварки низкоуглеродистых никелевых сталей . Целью изобретения является повышение качества сварного шва при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости . Шлаковая основа флюса состоит из плавикового шпата, глинозема и мрамора. Введение закиси никеля в количестве 4- 6% повышает температуру плавления флюса и уменьшает его жидкотекучесть. Это повышает удерживающую способность шлака на вертикальной плоскости. Окись железа совместно с алюминием уменьшает переход кремния в металле шва, а окись хрома в количестве 7-9% улучшает отделимость шлаковой корки. 2 табл. (Л оо го О) 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 В 23 К 35 362

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4006408/31-27 (22) 07.01.86 (46) 30.07.87. Бюл. № 28 (71) Ждановский металлургический институт (72) А. А. Косенко, И. В. Павлов, В. И. Гуревич, А. Ю. Мышкин, Я. И. Крайник, В. И. Хилько, В. Ф. Шеин и В. Н. Табунщик (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 512888, кл. В 23 К 35/36, 1974.

Багрянский К. В. Электродуговая сварка и наплавка под керамическими флюсами. Киев: Техника !976, с. 122 в 127.

Патент Великобритании № 1467875, кл. С 7 М, !977.

„„SU» 1326417 А1 (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ ФЛЮС ДЛЯ СВАРКИ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ СТАЛЕЙ, ЛЕГИРОВАННЪ|Х НИКЕЛЕМ (57) Изобретение относится к сварке, в частности к флюсам для механизированной сварки низкоуглеродистых никелевых сталей. Целью изобретения является повышение качества сварного шва при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости. Шлаковая основа флюса состоит из плавикового шпата, глинозема и мрамора.

Введение закиси никеля в количестве 4—

6% повышает температуру .плавления флюса и уменьшает его жидкотекучесть. Это повышает удерживающую способность шлака на вертикальной плоскости. Окись железа совместно с алюминием уменьшает переход кремния в металле шва, а окись хрома в количестве 7 — 9% улучшает отделимость шлаковой корки. 2 табл.

1326417

Содержание в мас.7

Ком пои еи ты

Флюс ЖР Флюс 2 Флюс 3

Флюс 4

Флюс 1 оптим.

Плав иковошпатовый концентрат

49,0

60,0

51,5

54,0

55,5

10,0

15,0

12,0

14,0

14,0

Глинозем

13,0

10,0

12,0

11,0

11,0

Мрамор

Алюминий металличе ский

6,0

4,0

5,0

6,0

7,0

Окись хрома

7,0

8,0

6,0

9,0

10,0

4,0

Закись никеля

5,0

6,0

3,0

7,0

Железная руда (гематит) 2,5

3,0

3,5

2,0

4,0

Изобретение относится к сварке, в частности к флюсам, применяемым для механизированной сварки ннзкоуглеродистых никелевых сталей.

Целью изобретения является повышение качества сварного шва при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости присадочной проволокой из сплава на основе никеля, Закись никеля в составе флюса в количестве 4,0 — 6,0® позволяет повысить температуру плавления флюса, что приводит к уменьшению его жидкотекучести и возрастанию удерживающей способности шлака.

Расплавленный шлак не стекает с вертикальной стенки, поэтому улучшаются формирующие свойства флюса. Содержание

NiO во флюсе менее 4,00 не улучшает

его формирующие свойства. При содержании

NiO во флюсе более 6,0Я появляется склонность к порообразованию.

Окись железа вводится для создания 20 окислительной атмосферы в дуге с целью связывания водорода в газовой фазе в нерастворимое в жидком металле соединение

ОН и уменьшения склонности к порообразованию. Кроме того, в составе данного флюса Fe O взаимодействует с алюминием, что приводит к уменьшению перехода кремния в металл шва из сухого остатка жидкого стекла и повышению его ударной вязкости при отрицательных температурах. Добавка Fe O в количестве менее 2,5Я не обеспечивает снижения перехода кремния в металл шва. Добавка этого компонента более 3,5Я сильно повышает жидкотекучесть флюса, ухудшая его формирующие свойства.

При введении окиси хрома менее 7,0Я отделимость шлаковой корки недостаточная.

Если ввести СгрОз более 9,0Я, то повышается жидкотекучесть флюса и ухудшаются условия формирования горизонтального шва. Таким образом, содержание во флюсе окиси хрома в пределах 7,0 — 9,0Я при сварке никелевой стали хромоникелевой проволокой приводит к уменьшению окисления хрома в поверхностном слое и улучшению отделимости шлаковой корки, мрамор входит в шлаковую систему флюса, а алюминий введен для устранения пористости за счет энергичного раскисления.

Технология изготовления керамического флюса заключается в следующем.

Сухие компоненты флюса, измельченные и просеянные, отвешиваются в рецептурном соотношении. Отвешенные сухие компоненты перемешиваются в смесителе до полного перемешивания. Готовая шихта подается на гранулятор. Здесь производится окатывание флюса путем смешивания сухой шихты с раствором жидкого силиката натрия. В результате окатывания образуются гранулы флюса размером 0,5 — 3,0 мм в сыром состоянии. Сырой флюс подается на конвейер для провяливания (подсушки) . Провяленный флюс задается в печь для прокаливания при 350 — 400 С в течение 4 ч. Прокаленный флюс отсеивается от пыли и крупных частиц и после этого годен для употребления.

Годный к употреблению флюс обладает следующими сварочными технологическими свойствами: шлак легко отделяется после остывания шва; дуга легко зажигается и горит стабильно; сварной шов имеет ровную и гладкую поверхность с плавным переходом к основному металлу; сварной шов не имеет трещин и пор.

При разработке флюса были подготовлены и испытаны пять составов керамических флюсов (см. табл. 1).

Таблица 1

1326417

Таблица 2 флюс 4

Флюс ЖР Флюс 2 Флюс 3 о птим.

Флюс 1

Показатели

Вязкость по длине струи, мм

69

85

Отделимость шлаковой корки, балл

Хорошая Отличная Хорошая Неудов- Хорошая летворительная

Наличие пор при многопроходной сварке

Нет

Есть

Нет

Нет

Нет

Формирование гориз он т аль н о го шв а, балл

Хорошее Отличное Хорошее Удовлетво- Неудовлетворительное рительное

Содержание в наплавленном ме— талле Si, 7

0,45 — 0,70

64 5 †98

Ударная вязкость при — 1 96 С, Дж/ см

86,2

Формула изобретения

Со став и тел ь Т. Арест

Редактор Н. Швыдкая Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 3229/!! Тираж 974 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1! 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, уп. Проектная, 4

Жидкотекучесть испытуемых флюсов оценивали по длине струи шлака, вытекшего из калиброванного отверстия на наклонную плоскость. Проведенные испытания показали, что струя для предлагаемого флюса находится в оптимальных пределах.

Отделимость шлаковой корки при сварке на вертикальной плоскости оценивали по обИспытания образцов на ударную вязкость при отрицательных температурах показали, что предлагаемый флюс ЖР обеспечивает значительное повышение этого показателя при — 196 С (для ЖР средняя величина аи = 86,2 Дж/см ).

Таким образом, из табл. 1 и 2 видно, что флюс обладает высокими качественными показателями.

Керамический флюс для сварки конструкций из сталей, легированных никелем, содержащий плавиковый шпат, глинозем, щеупотребительной методике. Испытания показали, что шлаковая корка при сварке под флюсом отделялась отлично.

Проведен химический анализ металла шва на содержание кремния. Флюс ЖР обеспечивает содержание кремния в пределах

0,45 — 0,70% (см. табл. 2). окись хрома, окись железа, отличающийся тем, что, с целью повышения качества свар4р ного шва, при сварке горизонтальных швов на вертикальной плоскости присадочной проволокой из сплава на основе никеля флюс дополнительно содержит мрамор, закись никеля и металлический алюминий при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Плавиковый шпат 51,5 — 55,5

Глинозем 12,0 — 14,0

Мрамор 11,0 — 12,0

Окись хрома 7,0 — 9,0

Закись никеля 4,0 — 6,0

Окись железа 2,5 — 3,5

Алюминий металлический 5,0 — 6,0