Флюс для сварки

 

(72) Авторы изобретении

М. А. Абралов, P. У. Абдурахманов, P. hf. Саидов, . лдашев, А. А. Абдурахимов, Ф. Р. Куликов, М. Н. Пастух, П. Беля

l0. П. Арбузов и В. М. Белецкий

s

Ташкентский ордена Дружбы народов политехничефсий институт им. А. Р. Бируни (71) Заявитель (54) ФЛЮС ДЛЯ СВАРКИ

Изобретение относится к сварочному производству, в частности к флюсам для cssapКН, преимущественно алюминия it его сплавов в среде защитных газов.

Известен флюс для сварки алюминия 111, содержавший следующие компоненты, вес.%.

Фтористый кальций 20 — 30

Фтористый литий 20 — 30

Фтористый магний 20 — 30

Фтористый стронций 20 —.30

Один из металлов, имеющий большое сродство к кислороду 0,5 — 20

Однако этот флюс не обеспечивает прочного сцепления со свариваемыми деталями прн использовании его в виде пасты, не обеспечивает качественное формирование кор,ня шва, а также не позволяет получать достаточно плотные сварные швы.

Известен флюс для сварки алюминия и его сплавов (2), содержащий следующие компойенты, вес.%:

Фторнстый кальций 13-17

Фтористый литий 16 — 20

Фторнстый магний 10-14

Фтористый стронций 13-17

Концентрированный водный раствор хлористого калия - 36 — 44

Этот флюс ирн использовании его в виде пасты обеспечивает удовлетворительное сцепление со свариваемыми деталями. Однако; в процессе сварки образуется плохо удаляемая шлаковая корка, портящая внешний вид сварного изделия, также укаэанный флюс ие обеспечивает качественное формирование корня шва.

Известен также флюс для сварки, содержащий, вес.%:

Фтористый кальций 14 — 20

Фторнстый литий 16 — 20

Фтористый магний 23-33

Фторнстый . барий 29 — 41

Этот флюс может содержать комплексные фториды, например фтортитанат лития (3).

Известный флюс позволяет получать удовлетворительные по качеству сварные швы, Однако он ие удобен в применении, так как

899311

3 используется в сухом виде. Кроме того, прн сварке с использованием этого флюса возможно образование пор н окисных включений, Цель изобретения — улучшение технологичности приготовления флюса s виде пасты, а также повышение качества сварных швов алюминия и его сплавов.

Поставленная цель достигается тем, что флюс дополнительно содержит фтористый калий и фтористый натрий прн следующем ссвтношении компонентов, вес.%: Фтористый кальций ° 5 — 7

Фтористый литий 37-45

Фтористый магний 6 — 20

Фторнстый барий 10-14 Фтористый калий, 24-30

Фторнстый натрий 5 — 7

Фтористый кальций, фтористый литий и фтористый магний способствуют растворенив новерхностной окисной пленки и переводу ее в шлак. Одновременно они защищают расплавленный металл сварочной ванны к околошовной зоны от воздеиствия окружающей, атмосферы.

Фтористый барий при введении его с состав флюса улучшает защиту сварочной ванны er воздействия воздуха, улучшает формирование корня шва, отделение шлаковой корки к остатков;флюса с поверхности деталей к изделий.

При введении в состав флюса фтористого калия к небольшого количества фторкстого натрия происходит сокращение окисных включений и пор в металле шва. Фтористый калий и фторкстый натрий одновременно выполняют функцию свяэуинцих компонентов. Нри использовании флюса В Виде пасты фтористый калий и фтористый натрий способствует крочному сцеплению флюса с новерхностьв свариваемых деталей. При использовании флюса в виде пасты его эамешивавт в этиловом спирте в соот ношении 1:20. При этом происходит полное растворение флюса. Перед.,растворением в этк.ловом спирте компоненты флюса плавят при

4 температуре 650 — 670"С, а затем после остываиия гранулируют. Испарение спирта после нанесения флюс-пасты на поверхность деталей происходит в течение 1,5 — 2 мин при комнатной температуре. Для устойчивого горения

S дуги, эффективной защиты тыльной стороны сварной ванны и улучшения формирования шва флюс в вице ласты наносят со стороны корня.

В таблице приведены свойства предлагаемого флюса.

В качестве материала для сварки взяли высокопрочный термически упрочняемый алюминиевый сплав 01420, который до настоящего времени не используется в сварных конструкциях иэ-эа черезмерной пористости металла швов и сильного раэупрочненкя соединений. Все три состава флюса обеспечивают резкое сокращение пористости, рафинирование металла шва от окискых включений и вредных примесей, а также способствует повышенкю прочности к пластичности сварных швов и соединений. После сварки остатки флюса н шлак xopoBlo смываются В горячей

fводе.

Состав флюса оптимален при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Фтористый кальций 6

Фторкстый литий 41

Фтористый магний 8

Фтористый барий 12

Фтористый калий 27

Фторкстый натрий 6

Флюс приведенного состава способствует повышению качества сварных швов í соединений кэ алюминиевых сплавов. В свариваемых алюминиевых сплавах пористость колкостью подавляется, а в высокопрочном алюминиевом crrnase 01420 пористость резко сокращается. Остающиеся единичнью мелкие поры в сварных швах сплава 01420 являют ся допустимыми даже в очень ответственных конструкциях, так как оки ие нарушают герметичности к практически мало влияют иа

4S другие свойства сварных соединений.

899311

Наличие окисиых включений в сварных швах

Пример Состав флюса, вес.% в, МПа

Наличие пор в град сварных швах

Смыв аемоств остатков люса в горячей воде

Сварка без флюса 295,6 36 Цепочке груп- По оси ео стоных пор роны корня шва

Единичные мел- Нет кие поры

Фторнстьы и кальций 6

Фтористый литий 31

Фтористый магний 6

Фтористый барий 14

Фторнстый калий 30

Фтористый натрий 7

341,7 58

Хорошая

Фтористый

Фтористый

Фтористый

Фтористый

Фторнстый

Фторнстый кальций 6 345,3 61 литий 45 магний 10 барий 10 калий 24 натрий 5

Единнсные мел- Нет кие поры

Единичные мелкие поры

Фтористый кальций 6 348,2 63

Фтористый литий 41

Фтористый магний 8

Фторнстый барий 12

Фторнстый калий 27

Фтористый натрий 6

Хорошая

П р и м е ч а и и е: В таблице приведены результаты, полученные при сварке алюминиевого сплава 01420 толщиной 1,2 мм. Каждое нз указанных значений получено цри испытании не менее 9 образцов.

t5s — предел прочности сварного соединения при статическом растяжения — угол изгиба сварного соединения. б — 10

10-И

24 — 30

5 — 7

Составитель Н. Соколова

Техред Л. Пекарь Корректор М. 16ароши

Редактор Г. Волкова

Заказ 12019/18 Тираж 1150 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

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

Формула изобретения

Флюс для сварки алюминия и его синавов, содержащий фтористый кальций, фторнстый литий, фтористый магний, фтористый барий, о т л н ч а ю шийся тем, что, с целью повышения технологичности изготовления флюса, преимущественно.в виде пасты, повышения качества сварных швов, флюс дополнительно содержит фтористый. калий и фтористый натрий при следующем соотиоитенин компонентов, вес.%:

Фтористый кальций 5-7

Фтористый литий 37-45

Фтористый магний

Фторнстый барий

Фтористый калий

Фторнстый натрий

49

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 1Р 420426, кл. В 23 К 35/362, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР У 626913, кл. В 23 К 35/362, 1977.

3. Патент CI6A И 2464925, кл. 148 — 26, 1949 (прототип).