Флюс для электрошлаковой сварки
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.07.75 (21) 2150639/27 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет Опубликовано 15.02,77. Бюллетень № 6 Дата опубликования описания 21.03.77 (51) М. Кл. В 23 К 35/362 Государственный комитет Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.791.048 (088.8) (72) Авторы изобретения И. И. Сущук-Слюсаренко, Л. С. Черкашина, В. И. Галинич, В. В. Подгаецкий, А. В. Залевский, А. И. Рымкевич и М. Б. Рощин Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки имени E. О. Патона (71) Заявитель (54) ФЛЮС ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ Изобретение относится .к области сварки плавлением и предназначено, преимущественно для соединения сталей повышенной прочности. Стали этого класса восприимчивы к сварочному нагреву и склонны к трещинообразованию. Поэтому при электрошлаковой сварке этих сталей необходимы предварительный подогрев, немедленная после сварками термообработка, а также применение обессеривающих металл шва флюсов. Известен флюс, применяемый при электрошлаковой сварке, содерзкащий следующие компоненты, вес. % .. Двуокись циркония 5 — 20 Окись алюминия (глинозем) 15 — 25 Окись кальция 15 — 25 Фтор истый кальций 20 — 40 Окись бария 5 — 15 Пятиокись ванадия 2 — 10 Окись хрома 2 — 10 Наличие в;известном флюсе двуокиси циркония позволяет меньше загрязнять металл шва неметаллическими включениями, препятствуя в то же время гидратации флюса и улучшая его технологические свойства. Однако двуокись циркония оказывает и ществепное влияние на состав и свойства неметаллических включений, причем характер этого влияния зависит от количества кремнезема во флюсе. Известен флюс, содержащий следующие компоненты, вес. %. 5 Окись кремния (кремнезем) 5 — 15 Окись алюминия (глинозем) 10 — 26 Окись кальция 9 — 25 Фтористый кальций 34 — 76 Этот фл|ос имеет излишнюю жидкотекучесть и «коробок», что ведет к отжиманию формирующих ползунов при сварке и требует весьма точной сборки стыка. 15 Известен флюс, содержащий следующие компоненты, вес. : Окись кремния (кремнезем) 25 — 60 Окись алюминия (глинозем) не более 30 20 Окись кальция не более 30 Фтористый кальций не более 15 Двуокись циркония не более 20 Однако и этот флюс не обеспечивает качественного протекания электрошлакового про25 цесса и не дает удовлетворительного ш ва. С целью снижения содержания в металле шва неметаллических включений, в частности сульфидов, повышения технологических и санитарно-гигиенических свойств предлагаемо546451 Формула изобретения Составитель Т. Яровая Редактор М. Василькова Техред Н. Аук Корректоры; Т. Добровольская и О. Тюрина Заказ 328/14 . Изд. № 200 Тираж 1229 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и Отк втий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Типография, пр Сапунова, 2 го флюса, его компоненть1 взяты в следующем соотношении, вес. %: Кремнезем 5 — 15 Глинозем 10 — 20 Окись кальция 20 — 30 Двуокись циркония 5 — 15 Фтористый кальций Остальное Наличие двуокиси циркония совместно с кремнеземом интенсифицирует процесс образования и выделения неметаллических включений при кристаллизации металла шва. Благодаря свойству двуокиси циркония и кремния активно взаимодействовать друг с другом в металле шва ооразуются включения циркона ZrO> $10, которые.имеют по сравнению с исходными компонентами меньшую плотность, большие размеры и более плохую смачиваемость металлом. Это повышает скорости их всплывания в шлак и способствует их коагуляции с другими неметаллическими включениями, в том числе с сульфидами, что определяет высокие рафинирующие свойства флюса. Низкое содержание кремнезема в предложенном флюсе практически полностью предотвращает кремневосстановительный процесс и уменьшает окисление легирующих элементов. Содержание во флюсе двуокиси циркония свыше 15% нецелесообразно ввиду ухудшения технологических свойств флюса, так как он делается черезмерно «коротким». Приводятся несколько опытных составов флюсов. Вес o„: Состав 1 Состав 2 Состав 3 Состав 4 SiO2 0,31 4,5 9,19 3,4 ХгзОз 17 3 10 3 9 70 8,1 Л1зОз 21,7 15 6 13 96 23 5 С а О 22,3 33,0 24,78 34,2 Са F> 31,4 36,0 43,06 31,7 Наличие двуокиси циркония при содержании во флюсе фтористых соединений позволяет снизить выделение этих соединений при сварке. Поэтому предложенный фл1ос, несмотря на высокое содержание в нем фтористого кальция, имеет хорошие санитарногигиенические свойства. Кроме того, фтористый кальцйй служит для растворения в шлаке продуктов процесса раф!инирования металла шва. Так как скорость обновления жидкого шлака,при электрошлаковой сварке в несколько раз ниже, чем при дуговой, то количество фтористого кальция во флюсе для электрошла ковой сварками должно быть больше, чем во флюсе для дуговой сварки (см. состав 10 флюса 3), где жидкий шлак обновляется непрерывно. Поэтому предложенный флюс содержит 20 — 60% CaF2, что обеспечивает при сварке под предложенным флюсом более высокую степень рафинирования металла ван15 ны, чем при сварке под известными флюсами. Вследствие повышенного содержания кислых окислов в составе предложенный флюс не склонен к пидратации, не требует высокотемпературной прокалки. 20 Как показали испытания, предло>кенный флюс позволяет производить сварку на длинном вылете с дозированной подачей мощности на форсированных режимах. Это в значительной мере предотвращает рост зерна ме25 талла шва и околошовной зоны при электрошлаковой сварке. Последнее позволяет в некоторых случаях избе>кать применения термообработки сварного соединения. Флюс для электрошлаковой сварки, преимущественно низколегированных и легированных сталей, содержащий кремнезем, глино35 зем, окись кальция, двуокись циркония, фтористый кальций, отличающийся тем, что, с целью снижения содержания в металле шва неметаллических включений, в частности сульфидов, повышения технологических и са40 нитарно-гигиенических свойств флюса, его компоненты взяты в следующем соотношении, вес. %: Кремнезем 5 — 15 Глинозем 10 — 20 45 Окись кальция 20 — 30 Двуокись циркония 5 — 15 Фтористый кальций Остальное
