Флюс для сварки и пайкосварки чугуна

 

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к флюсам (Ф) для сварки и пайкосварки чугуна, применяемым преимущественно для сварки и исправления дефектов в чугунных деталях сплавами на основе меди. Цель изобретения - повышение плотности и механических свойств сварного шва. Ф для сварки и пайкосварки чугуна содержит компоненты при следующем соотношении, мас.% бура 20-40, углекислый натрий 2-5, азотно-кислый натрий 10-15, фтористый натрий 5-20, окись никеля i-I5 , фторцирконат калия 3-8, силикоцгскс-- ний 2-3, фторид бария 2-5, хлористая медь 3-5, нефелиновый концентрат 5- 10, хлористый цинк 2-7. Введение во Ф 2-3 мас.% силикоциркония лозволяет получить хорошо раскисленный и микролегированный цирконием металл сварного шва. Содержание во Ф хлористой меди 3-5 мас.% позволяет ловысить плотность и механические свойства сварного соединения. Дополнительное введение во Ф хлористого цинка 2- 7 мас.% и нефелинового концентрата 5- 10 мас.% лозволяет снизить образование пор и ловысить плотность сварного шва. Применение Ф с предлагаемым содержанием компонентов позволяет снизить вероятность образования дефектов в швах и повысить работоспособность сварных соединений о 1 табл. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

IqII 4 В 23 К 35/362 35/363

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н А BTOPCHOIVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3996604/25-27 (22) 29.12.85 (46) 15.12.88. Бюп. № 46 (72) Н.И.Камакин, Л.Н.Потапов и Е.И.Петряев (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 426777, кл. В 23 К 35/363, 1972.

Авторское свидетельство СССР

¹ 343802, кл. В 23 К 35/363, 1970. (54) ФЛЮС ДЛЯ СВАРКИ И ПАИКОСВАРКИ

ЧУГУНА (57) Изобретение относится к сварочному производству, в частности к фпюсам (Ф) для сварки и пайкосварки чугуна, применяемым преимущественно для сварки и исправления дефектов в чугунных деталях сплавами на основе меди. Цель изобретения - повышение ппотности и механических свойств сварного шва. Ф для сварки и пайкосварки чугуна содержит компоненты при следующем соотношении, мас.",:

„„SU„„444114 А 1 бура 20-40, углекислый натрий 2-5, азотно-кислый натрий 10-15, фторпстый натрий 5-20, окись никеля -!5. фторцирконат калия 3-8, силикоцг1 к ний 2-3, фторид бария 2-5, хлористая медь 3-5, нефелиновый концентрат 510, хлористый цинк 2-7. Введение во

Ф 2-3 мас.% силикоциркония позволяет получить хорошо раскисленный и микролегированный цирконием металл сварного шва. Содержание во Ф хлористой меди 3-5 мас.%. позволяет повысить плотность и механические свойства сварного соединения. Дополнительное введение во Ф хлористого цинка 27 мас.% и нефелинового концентрата 510 мас.% позволяет снизить образование 1Iop и повысить плотность сварного шва. Применение Ф с предлагаемым содержанием компонентов позволяет снизить вероятность образования дефектов в швах и повысить работоспособность сварных соединений. 1 табл.

1444114

Изобретение относится к сварочному производству, н частности к флюсам для сварки и пайкоснарки чугуна, применяемым преимущественно для свар5 ки и исправления дефектов н чугунных деталях сплавами на основе меди °

Цель изобретения - повьппеиие плотности и механических свойств сварного шва. 10

Введение во флюс 2-3% силкоциркоиия позволяет получить хорошо раскисленный и рафинированный металл сварного шва за счет микролегирования ванны цирконием, способствующим полу- 1S чению округлой формы оксидных включений, очистке границ зерен, иэмельчению структуры, что повьппает прочность и ударную вязкость соединения, а также снижение потерь цинка за счет 20 выгорания.

Введение во флюс 3-5% хлористой меди позволяет снизить температуру плавления флюса, эффективнее восстанавливать легирующие элементы снароч- 25 ной ванны и дополнительно легиронат металл шва, что повышает плотность и механические свойства сварных соединений.

Введение во флюс 2-7% хлористого цинка позволяет компенсировать снижение содержания цинка в шве за счет выгорания в процессе пайки, а также повысить активность флюса и жидкотекучесть металла ванны и тем самым достигнуть повьппения механиче<.— ких свойств сварных соединений.

Дополнительное введение во флюс нефелинового концентрата в количест-ве 5-10% позволя ет благодар» наличию 40 в нем эначительногo количества окиси калия более эффективно раекч< я .тb металл шна, а также верен<ьци .- н плак

TIP сутствующие на линии <",L.:a< - ния < ; гу-45 на. За счет улучшения :, и ..пения металла шва снижается < р< ятность обраэовани пор и нес <. .. лений и тем самым улучшаются показ ат ел<-< мехяш:— ческих свойств и плотности швов, 50

Для получения флюса для сварки и пайкосварки чугуна, обеспечивающего получение сварнь х швов с требуемыми механИческими свойствами, плс-ностью и минимальным процентом выгорания цинка подготовлены 17 ..пытных партий флюса (см. таблицу), .<меющих различное количество входящих н не. о компонентов. а,:. ныш<=ние сс держания но флюсе фторида бария бо<-.ее 5% и уменьшение его менее 2% (партии 10 и 11) приводит к ухудп .-<ик смачинаемости ме<:та пайки и пайкосварки, увеличению дефект;.: н шне, снижению плотно< ти и

Каждый < остан флюса <отовят путем механи еского смепшвания ингредиентов н «аэанном <.оотношенип.

Буру перед смелл:нанпем обеэвоживают при 400 С в течение ч.

В таблице приведень< составы исследуемых известного флюса (партии 1 и

2) и опытных флюсов предлагаемого состава (3-17).

Сварку предварительно подогретых деталей иэ чугуна производят газокислородным пламенем с применением н качестве присадки J.aòóííîé проволоки марки ЛК62-0,5 с применением раэличнь<х флюсов (см.таблицу). Процесс снарки но всех случаях одинаков, После сварки пластин из них вырез ют образцы на механические испытания„ химический и металлографический анализ. Пористость швов определяют по площади пор, приходящихся на 100 мм пл< ади шна на микрошлифах. Как видно иэ полученных данных, значения механических свойств сварных швов

«ыше у образцов, и сяуя< нных с применением опытных фл . ь (3-7 ) Elo ран нению с образца"".:, чо. < «<и м;; с примен нием иэнес1ногс фл:. а l J<

Плотпс:гь металла шнон, получения;х е примененг< ".< опытных флюсов 3-7 выше плотно < и <эвон, голученных с примене нием известных флюсов.

Ввиду более эффективной раскисли<ельной способности опытных флюсов

3-7 процент выгорания цинка из приnu»" значительно ниже, чем у извест п»х флюс,"н 1 и 2. унели <ение содержания во флюсе .иликоциркония более 3% (партия 9) приводит к увеличению нем<-галличес< их включений в мет ж:ле ш а, нижению::- 1K<3 еку чести жидкой ванны, что отри<;;< ельно сказынаетея на плотнос1н и ме;-:аничееких свойствах пая ого

<пяа.

Снижение содержания во флюсе си;и<копирке<<ля менее 2% (партия 8) приводит к получению слабораскисленного и;;-,.оетаточп<о рафинированного металла пенного шва с низкимн значениями механических свойств.

1444114 механических свойств сварных соединений.

Введение во флюс хлористой меди менее 3% (партия 12) не оказывает значительного влияния на снижение темперагуры плавления флюса, не ослабляет вредного влияния свободного графита, выделяющегося на поверхности чугуна. при пайкосварке..)то приводит к ухуд- !0 к| нию сварочно-технологических свойств сварных и паяных соединений.

Увеличения содержания во флюсе хлористой меди более 5% (партия 13) приводит к повышенному содержанию ме- 15 ци в з не .i.ланления, снижению механиче..к х войств г арных соединений, Введение во флюс нефелинового ко|. — . центрата больше 10% (партия 15) приводит к повышенному сг.,ержанию окис- 20 лов кремния в паяном шве и снижению жицкотекучес|и расплавленной ванны, что отрицательно сказ. .вается на сварочно-технологических свойствах сварного соединения. 25

Уменьшение содержания во флюсе нефелинового концентрата менее 5% (партия 14) не способствует полному раскислению металла шва, что приво-дит к образованию пор и несплавленнй 30 в шве. Это ск азыв ает ся на снижении плотности и механических свойств сварных соединений.

Увеличения содержания хлористого цинка выше 7% (партия 17) приводит 35 к резкому снижению температуры плавления флюса и повышению его жидко-. екучести, что отрицательно ск;.зыва.-ся на механических свсйствах шва при высокотемпературной пайке чугуна.

Уменьшение содержания хлористого цинка менее 2% (партия r.1 снижает активность флюса, унглп:.ива : проце|:т выгорания цинка, а также снижает ханические свойстга |.вариых швов.

Технология св;-ц;ки и пайкосвар| .; чугуна с приме||гн|-:ем ||редлагаемо| . флюса не меняет я:-.о сравнению с в ест ным. 50 1аилучшими сварочно-технологическими свойствами обладает флюс с оптима ьным содержанием компонентов (опытная партия 7). В опытных партиях 3-б компоненты принимались в

55 максимальных, минимальных и средних значениях процен ных соотношений, Анализ микроструктур сварных швов показывает, что при применении опытных флюсов 3-7 площадь отбела чугуна уменьшается.

Вследствие у .еныпения выгорания цинка э процессе сварки с применением опытных флюсов 3-7 улучшаются санитарно-гигиенические условия работы с в ар щи к а.

Применение опытных флюсов 3-7 для сварки и пайкосварки чугуна снижает пористость швов, повышает их механические свойства и уменьшает процесс выгорания цинка в процессе сварки, что дает возможность получить сварные соед. |нения высокого качества.

Все эти показатели позволяют снизить вероятность образования дефектов в швах, повысить работоспособность сварных соединений.

Формул а и за,.:рет ения наг|к, .

АЗ о г н. и,=и.|й

10-15

5-20

3-15 натр .i.

Фторис :.й натрий

Окись

Фторци .x гг калия

3-8

2-3

2-5

3-5

Оиликсцирконий

Фторид . ария

Хлорис гая медь

Нефели| оный

5-10 конце.|трат

Хлсристый цинк

Флюс гля =варя» —:айкосварки чугун», содержащий буру, углекислый натрий;,азотно-кислый натрий, фтористый натрий, окись никеля, фторцирконаг калия, от ".è ч ающий ся тем, что, с целью повышения плотности и махани вских o!oéñòâ с варного шва, флюс дополнительно содержит силикоцирконий, фторид бария, хлористую медь ° кефелиr!cльл концен: рат и хлористый цинк .-.ри следующем соотношении компонентаa мас,".:

Бура — 1

Углекн:

1444114

Ооцераание компонентов, мас.7. во флюсе известном предлагаемом метала наплавхи

16 I 17

5 !6 )7 ) 8

I 2 3 4 г

20 ° 1 26

19,9 28 22,9 29,1 33 28

Бтра I .гг г;Ис—

"гн Натрий

19 4 38 38 4

15 !4 15 1О

10 )0

10,2 !2,2 9,9 15 ° 1 10

10 10

I г !2,5 !2,5 10

Фтористый натрий

20,1 15

I 5 15

I5 )2,5 12,5 4,9 20,! 15

20 10 20

Окись никеля

)49!0110 ° 1199)0110

15,1 9,9

i5 12 12 5 10 ll,! г„о

Фтс, цнркоппт

8 7,9 8,1 2,5

)3 5,5 5,5 8,! 2,9 8

8 8 калия

Силикопирконнй

3 2,5 2,5 1,9 3,1 3

2г5 2г 5 2г5 2 5 2 ° 4 2 ° 5

Фторил барин

)9 35 35 35 3 ° 5 35 3г5

3,5 2

2,9

3,5

Хлористая мель

4 4,2

5>!

4 2,9

10 7,5,: о

)О

10 1 10 10

Хл ори став!

>45455

,9 7г1

Оки сь кобальта

15 3

Пр е)тел прочиос ти, 2 !9,3 36," F, 2

° ть, : мl с ° 6,8 6,3

2 я -Г ло"- ь, HB 95 91

99 9Ь 94 93 97

24 22 Ь

18 7 18 19 21

)5 18 19

Выгораиие ииикаД 2 ° 7 2,5

0>Ь 0,5 0,4 0,5 O, :

К гмпа ненты флюса н свойства флюсе и

Азотнокислый натрий

Нефелиновый концентрат

Порнстость нм /иа

100 им ива

27 4)) 39 40 20 3;) 34 40, 1 40

25 5 ? 3 5 1,5 2 9 3 9 1 9 5 5.444,1,i, 4О, 4),2 39 и 39,8 39 4 38 8 39 6 39,2 36,8

9 6 9г- )) ° " Ч 6 9e5 " 8 ?г8 7 ° 9 7 ° 6 7 ° 2 7г" ог9 г Ьг9 7г3

108 106 104 . О? 105 98 94 ) 01 95 9?

1 г8 1 г9 2 ° 0 2, 5 2, 4 2 ° 5 2 ° 4 2 г6 2, 3

ВНИИПИ Заказ 6433/ Тираж 922 Поди"-!е ное

Произв-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4