Керамический гранулированный флюс

 

Изобретение относится к машиностроению , преимущественно к сварочным материалам , а именно к сварочным флюсам для сварки никеля. Цель изобретения - повышение качества наплавленного металла за счет повышения равномерности распределения титана в металле шва Керамический флюс - смесь содержит, мае. %,мрамор 10-20, глинозем 15-20. плавиковый шпат 60-70, карбид титана 1-7. Используют новое фракционное соотношение размеров гранул , а именно 20-30% гранул размером 0,25-0,50 мм - остальное. Гранулы имеют размеры 1,6-3,0 мм. Флюс более мелкой фракции обеспечивает надежную защиту зоны сварки, а флюс крупной фракции преимущественно участвует в легировании металла шва 2 табл

СО1ОЗ СОП(1(.КИХ

СОЦИМ1ИСТИЧЕ(.КИХ

РЕСПУБЛИК (ч)5 В 23 К "5/362

ГОСУДЛРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPbITVIHM

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Ь

О

О

М

Сд (21) 4750200/27 (22) 17.1 0.89 (46) 15.11.91. Бюл. N. 42 (71) Пермский политехнический институт (72) С.Н.Бажин, М.Н.Игнатов, В.П.Корбалев и С,А.Казанцев (53) 621.791.04 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 380416, кл. В 23 К 35/362, 11.11.72.

Справочное пособие Сварочные материалы для дуговой сварки, т. 1. Защитные газы и сварочные флюсы./Под ред. Н.Н.Потапова, M., подписано к печати 16.05.89, с. 388-390, (54) КЕРАМИЧЕСКИЙ ГРАНУЛИРОВАННЫЙ ФЛЮС (57) Изобретение относится к машиностроению, преимущественно к сварочным матеИзобретение относится к сварке, в частности к сварочным материалам, предназначенным для электродуговой сварки никеля, применяющегося в химическом машиностроении при изготовлении химического оборудования и аппаратов.

Цель изобретения — повышение стабильности корроэионных и механических свойств наплавленного никелевого металла за счет повышения равномерности распределения титана в металле шва.

Технические требования на сварочные флюсы, в частности плавленные (ГОСТ 908781), регламентируют размер зерен флюса от

0.25 до 4,0 мм и допускают наличие во флюсе до 3% от его массы зерен с размером, выходящим за указанные пределы. Г(опускается изготовление флюса размерами зерен менее 0,25 мм. Однако технические требования не регламентируют фракционного соотношения тех или иных размеров

„„30 ÄÄ 1691023 А1 риалам, а именно к сварочным флюсам для сварки никеля. Цель изобретения — повышение качества наплавленного металла за счет повышения равномерности распределения титана в металле шва. Керамический флюс— смесь содержит, мас.%,ìðàìàð 10-20, глинозем 15-20, плавиковый шпат 60 — 70, карбид титана 1 — 7. Используют новое фракционное соотношение размеров гранул, а именно 20 — 30% гранул размером

0,25 — 0,50 мм — остальное. Гранулы имеют размеры 1,6-3,0 мм. Флюс более мелкой фракции обеспечивает надежную защиту зоны сварки, а флюс крупной фракции преимущественно участвует в легировании металла шва. 2 табл. гранул, Технологические параметры изготовления флюсов, обеспечивающие нижний и верхний пределы размеров гранул,не гарантируют стабильность распределения размеров гранул в указанном диапазоне.

В новом флюсе гранулы малой фракции (0,25-0,50 мм) в количестве 20-30% преимущественно формируют надежную газовую защиту зоны сварки за счет интенсивного разложения газообразующей части флюса и окисления частичек карбида титана. Такое действие находит обьяснение B снижении температуры начала разложения и окисления, характерном для мелких фракций по отношению к более крупным. Гранулы крупной фракции (1,6 — 3,0 мм) в количестве 7080% преимущественно участвуют в легировании металла LLIBB, так как в крупных фракциях флюса процессы окисления карбида титана проходят более замедленно за счет образования пленки TIOy, препятству1691023 ющей дальнейшему окислению карбида титана. В связи с тем, что регламентируется количество мелкой и крупной фракций флюса, возможно регулирование, например, легирования металла шва титаном, а этим достигается необходимый уровень равномерности распределения титана в металле, а значит возможность повышения стабильности коррозионных и механических свойств наплавленного металла.

При отработке фракционного соотноШения полей грануляций частиц керамического флюса-смеси опробовано несколько соотношений мелкой и крупной фракций.

Компонентный состав соответствовал авт.св. N380416,,В качестве электрода применялась никелевая проволока диаметром

4,0 мм. Перед сваркой керамический флюс прокаливали при температуре 350 С в течение 1 ч. Опробование выполняли на образцах из никеля НП-2.толщиной 10 мм. Сварку осуществляли постоянным током обратной полярности при силе сварочного тока 520—

530 А и напряжении на дуге 30-32 В. В табл.1 приведены моно- и полифракциончые смеси керамического флюса.

В табл.2 представлены результаты испытаний сварных образцов, полученных при сварке плавлением под новым керамическим флюсом, Иэ табл,2 следует, что при использовании керамического флюса 2 — 5 коэффициент разброса значений предела прочности при растяжении и коррозионной стойкости металла шва в броме указывается соответственно в диапазоне значений 2-4 и 2-3, в в случае использования флюса 1 и 6 соответственно 5 и 6-7 . Абсолютные значе ния показателей прочности и коррозионной

Стойкости находятся на уровне таковых значений для монофракционного керамического флюса, где коэффициент разброса этих показателей находится в диапазоне 5-10 .

Иэ табл,2 видно, что при использовании керамического флюса-смеси 2-5 коэффициент разброса значений распределения титана в наплавленном металле находится в диапазоне 57-63, В случае использования флюса-смеси 1 коэффициент разброса составляет 75, а флюса-смеси 6 соответственно 94 . Средние абсолютные значения распределения

5 титана в металле сварного шва находятся на уровне прототипа (см, табл.2), где коэф.фициент разброса значений распределения титана составляет 90 — 130 .

Таким образом, видно. что использова10 ние при сварке керамического флюса-смеси, имеющего состав 20-30 фракции

0,25 — 0,50 мм и 70-80 фракции 1,6 — 3,0 мм (соответствует составам 2 — 5} позволяет получать повышение стабильных корроэион15 ных, механических свойств и повышение стабильного распределения титана в наплавленном металле.

Использование керамического флюсасмеси, имеющего состав 1 (83 фракции

20 1,6 — 3,0 мм и 17% фракции 0,25-0,50 мм) и состав 6 (67 фракции 1.6-3,0 мм и 33 фракции 0,25-0,50 мм), т.е. имеющего соотношение фракций ниже нижнего и выше верхнего предела,не позволяет достигать

25 необходимые значения коэффициента разброса, т,е. необходимые зйачения стабильности свойств коррозионных, механических и распределения титана в металле шва.

Техническая эффективность предлагае30 мого керамического флюса-смеси по сравнению с известным выразится в повышении срока службы химического оборудования из никеля примерно на 10 — 15, Формула изобретения

35 Керамический гранулированный флюс для сварки никеля, содержащий следующие компоненты, мас. :

Мрамор 10-20

Глинозем 15-20

40 Карбид титана 1 — 7

Плавиковый шпат 60-70 отличающийся тем, что, с целью повышения качества металла шва за счет повышения равномерности распределения

45 титана в металле шва, флюс имеет разный гранулометрический состав, при этом фракция гранул размером 0,25-0,50 мм составляет 20-30 мас., а фракция гранул 1,6-3,0 мм — 70-80 мас,, 50

1691023

Таблица1

Примечание. Флюс монофракции 0,25 — 3,0 мм приведен для сравнения с полифракционными смесями. таблица2

Свойство (1

40$-42 40$-4Я

415 420

Коэффициент разброса, б 5 Скорость корроЪ 202-0,216 г+з ч) 0,209

0 212-0 218 б

0,215

0 206-0 212 0 209-0 214 0 211-0 215

9: б

0,209 0,2)1 0,213

0 210-0 2

«б -- б»

0,216

0 26"Обэ

«б«б»

0,38

0 )6-0 80

«баб

0,58

0 18«0 5

«ббпр

0,34

0 28-0 $0

«бб»

0,40

О32О,Я

0,45

«0,32055

0143

Коэффициент разброса,3

63

53

57

Коэффициент разброса значений 60 и Ч„для металла сварных соединений, полученных с использованием авт.св. М380416, составляет

5-10б.

Коэффициент разброса значений распределения титана получен при обработке концентрационных кривых.

П р и и е ч а н и е. 1, 2.

Составитель Т.Арест

Редактор В.Фельдман Техред М,Моргентал Корректор М.Демчик

Заказ 3888 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Предел прочночти при растяжении б> )80-402

ИПа 390

Коэффициент разброса,б

Распределение титана в металле шва, Керамический флос - смесь

1 3 (4