Флюс для сварки меди

 

Союз Соввтскик

Социалистичвсиик республик

< 884920 (6! ) Доаолиителъиое к авт. сема-ау (22) Заявлено 07 04 80 (2l )2906284/25-27 с npscoeassesseia заявки М(23 }Йри оритет

Оаубликоааио 30.11.81. Бюллетень М 44

Дата олубликоааиия олисаиия 03.12.81

f (Ы М. Кл.

В 23 К 35/362

9мударстееаы6 квттктвт

CCCP аа делаю азвбратеика а вткрытиа (ЬЗ) УДК 621. .791.048 (088. 8),В. В. Половнев, В. Н. Стазаев.и Б. Ф. Майоров (72) Авторы изобретения

Мценский филиал Государственного научно-исследовательского конструкторского и проектного института сплавов и обработки. цветных металлов (71) Заявитель (54) ФЛЮС ДЛЯ СВАРКИ МЕДИ

32 36

8-12

8«1 2

0,2-1

1 5-18

0,5-6

Остальное

Изобретение относится к области сварки, в частности, флюсу, предназначенного для сварки меди в среде зашитных газов.

Известен флюс для сварки меди и медных сплавов, содержаший следуюшие ком.5 поненты, вес.% gl):

Окись кремния

Окись алюминия

Окись марганца

Двуокись марганца

Окись магния

Окись кальция

Фтористый калыкнй г5 . Недостатком этого флюса является то, что он не обеспечивает получение механических свойств сварного соединения

У равнопрочных основному металлу. Приведенный флюс применяется для электродуговой сварки меди под флюсом.

Наиболее близким к предлагаемому по составу является флюс, соаержаший следуюшие компоненты, вес.% f2):

Бура безводная 94-96

Магний металлический 4-6

Этот флюс применяется при сварке с присадочным металлом того же состава, что и основной материал.

Механические свойства сварного соединения при использовании известного флюса составили,",сопротивление разрыву

$ =13-16 кгс/мм, относительное удлинение 18-20%.

Невысокий уровень прочности сварного соединения обусловлен характером микроструктуры околошовной эоны, содержащей крупные зерна диаметром 0,2 мм, что приводит к быстрому разрушению сварного соединения цри прокатке.

Бель изобретения - повышение прочности сварного соединения эа счет модифнцирования структуры при сохранении пластичности на высоком уровне.

Для достижения поставленной цели разработан флюс для сварки меди, содержаший безводную буру н металлический магний, который дополнительно содержит

884920

30 титан губчатый и кремний кристаллический при спедуюшем соотношении компонентов, вес.%:

Магний металлический 5-9

Кремний кристаппический 1-3

Титан губчатый 10-1 3.

Бура безводная Остальное

Магний металпический снижает температуру ппавпения и повышает химическую активность флюса.

Содержание магния менее 5% ухудшает раскисление сварочной ванны, а выше

9% приводит к выгораиию его при плавке флюса.

Оптимапьное содержание магния составпяет 8%.

Для придания повышенной механической прочности и улучшения раскиспения сварочной ванны во флюс вводится кремний кристаллический, 20

При содержании кремния во фпюсе менее 1% прочность сварного coegHHeHHH со.ставпяет менее 20 кгс/мм и наблюдается образование пор в сварном шве, что указывает на ппохое раскиспение. 2S

Содержание кремния более 3% приводит к образованию сварного соединения с нони>кенной ппастичностыо (табл.), Оптимальное содержание кремния составляет

1,5%.

Дпя получения мелкозернистой структуры и, как следствие, повышения механической прочности, во флюс вводится губчатый титан. Губчатый титан полнее реагирует с метаппом шва, нежели тнтан метаппический, При введении во флюс титана менее

10% наблюдается крупнозернистая структура металла шва.

При изготовпении фпюса с содержанием бопее 13% выяснипи, что титан не весь переходит в расппав, а остаетсч в виде "корольков". Следовательно, содержание Во флюсе титана не должно превышать 1 %

Технология изготовпения состоит в следующем.

Сначала сплавляют борный шлак", со стоящий из 91-95% безводной буры и

5-9% магния металлического B графитовом тигле беэ доступа воздуха при

1000 о С. Попученный расплав выпивагот в изложницу иэ нержавеющей стали и охлаждают до комнатной температуры.

Затем компоненты отвешивают в количестве, вес.%: кремния 1-3 и титана

55 губчатого 10-13, борного шлака 84-89, засыпают в графитовый тигель и хорошо перемешивают.

Д

Тигепь плотно закрывают графитовой крышкой, в которой имеется отверстие дпя термопары.

Поспе установки термопары отверстие в крышке замазывается огнеупорной мас» сой, состоящей из магнезитового порошка и жидкого стекла.

Тигель с приготовленной шихтой нагревают на высокочастотной установке до

1450 С и выдерживают 10 мин.

Полученный расплав выливают в водоохпаждаемую изложницу из нержавеющей стапи, так как с углеродистой сталью расплав взаимодействует.

После остывыния стекповидный сплав размельчается в шаровых мепьницах. Размепьченная масса просеивается через сито с числом отверстий 1600 на 1 см

Данный фпюс вводится в раскиспяемую

3 сварочную ванну чорез медную подкладку с фрезерованной канавкой шириной 7 мм и глубиной 0,5 мм. Подкпадка обеспечивает поддув фтпоса аргоном или другим инертным по отношении к меди газом.

Флюс предлагаемого состава имеет температуру плавпения ниже температурыппавпения свариваемого металла на

250 С.

Также флюс можно наносить на свариваемые кромки в виде пасты, получаемой путем смешения фпюса со спиртом в соотношении 1:3.

Паста наносится кисточкой равномерным слоем шириной 10 мм по обе стороны от стыка. После испарения спирта фпюс прочно удерживается на свариваемых кромках, При введении флюса в сварочную ванну уменьшается бпу>кдание основания столба дуги, увепичивается концентрация тепловой мощности дуги, повышается глубина проппавпения.

Дпя количественной и качественной характеристики прочности и пластичности свариваемых соединений было выплавлено несколько композиций предлагаемого флюса.

Указанные характеристики сравнивали по верхнему, среднему и нижнему пределам содержания элементов.

Микроструктура сварного соединения в окодошовной зоне с использованием предпагаемого и известного флюса показана на фотографии, при этом величина зерна околошовной зоны равна 0,09 мм.

Оптимапьный состав, вес.%:

Бура безводная 80

Магний металлический 7

Кремний кристаллический 1,5

Титан губчатый 11,5

884920

Состав флюса, вес.%

Относительное удлинение, %

Сопротивление разрыву при

20 С

Бура безводная

Магний металлический (известный флюс) 6,0

1 820

1 3-16

Магний металлический

Кремний кристаллический 3

Титан губчатый (металлический) 22

Бура безводная

Магний металлический

Кремний кристаллический 1,5

Титан губчатый (металлический) 11,5

Бура .безводная

Магний. металлический

Кремний кристаллический

Титан губчатый (металлический)

Бура безводная

20

Составитель Н. Козловская

Редактор А. Власенко Техред A,Åàáèíåï Корректор Л. Бокшаи

Заказ 10382/17 Тираж 1151 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Сопротивление разрыву составило

21 .кгс/мм, а относительное linHHeние - 18%. Сварной шов обладает удовлетворительной коррозионной стойкостью.

Формула изобретения

Флюс для сварки меди в среде инертных газов, содержащий безводную буру и метащтический магний, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности сварного соединения, он дополнительно содержит титан губчатый и 4> кремний кристаллический, при следующем соотношения компонентов, вес.%:

Магний металлический 5-9

Титан губчатый 1 0-1Э

Кремний кристаллический 1-3

Бура безводная Остальное

Источники информация, принятые во внимание прн экспертиза

1. Авторское свидете льство СССР

N. 538869, кл. В 2Э К 35/362, 1 975

2. Мальстрем А. М. Злектрическая дуговая сварка меди. М.-Л. Машгиз, 1954, с. 25 (прототип).