Сварочный флюс

 

б

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ . К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ вн977129 ф е у " .. -" (61) Дополнительное к авт. свид-ву—

Ф (22) Заявлено 100631 (21) 3298558/25- 27

151) М. Кл. с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

В 23 К 35/362

Государственный комитет

СССР о делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.1182 Бюллетень ¹ 44 (53) УДК 621. 791.. 04 (088.8) Дата опубликования описания 3011.82 (72) Авторы изобретения

A.A.Êoëÿäà, П.И.Давидчук и А. (71) Заявитель (54) СВАРОЧНЫЙ ФЛЮС

0,2-0,7

0,2-0,7

Ферромарганец

Ферросилиций

Фторид щелочного металла, выбранный иэ группы, фтористый натрий, фтористый литий

Силикат натрия

2-3

Остальное

10-14

1-5

8-12

10-12

20-30

2-6

Изобретение относится к сварке, в частности к изысканию флюсов, предназначенных для защиты корня шва при дуговой сварке плавлением химаппаратуры иэ высоколегированных сталей и. сплавов на основе никеля.

Известен состав 513 флюса для защиты обратной стороны при сварке сталей, содержащий компоненты при сле- 10 дующем соотношении, вес.Ъ: плавиковый шпат 7-10; гематит 2-3 ; марганцевая руда 7-20, силикат натрия 15- .

20; ферросиликат 1-2; ферромарганец

1-2; двуокись титана 7-20 и мрамор остальное °

Этот флюс-паста не отличается универсальностью, так как пригоден лишь для ограниченной группы сталей (главным образом малоуглеродистых и средне — легированных ) и эффективен лишь при сварке стыковых соединений.

Известен также состав(2 J сварочного флюса, содержащего следующие компоненты, вес.Ъ:

Плавиковый шпат 25 Двуокись кремния

Двуокись титана

Гйарганцевая руда

Углекислый кальций

Гематит 30

Такой флюс предназначен для защиты и формирования корня шва при сварке в потолочном положении теплоустойчивых сталей (системы легирования хром-молибден) аустенитным электро-. дом и имеет более высокие технические характеристики, тем не менее и ему присущи определенные недостатки.

По причине недостаточных адгеэионных свойств он не обеспечивает требуемой защиты корня шва в условиях сварки высоколегированных хромоникелевых корроэионностойких сталей и сплавов на основе никеля. Вместе с тем такой флюс не позволяет достичь качественного формирования корня шва и его защиты при сварке тавровых соединени, например соединений труб с трубными досками, соединений атуцеров, люков с корпусом, т.е.

977129 наиболее характерных узлов и деталей химаппаратуры. цель изобретения - улу шение качества защйты и формирования корня шва за счет повышения адгезионных свойств и технологичности,, 5

Поставленная цель достигается тем, что флюс для защиты обратной стороны шва при сварке, содержащий плавиковый шпат, углекислый кальций, гематит, двуокйсь титана, ферромарганец, дву- 10 окись кремния, силикат натрия, дополнительно содержит бентонит и лантаноцериевую лигатуру при следующем соотношении остальных компонентов, вес.Ъг

Плавиковый шпат 7-1б 15

Углекислый кальция 18-25

Гематит 1-7

Двоукись титана 7-13

Ферромарганец 10-12

Двуокись кремния 1-5

Бентонит 3-7

Лантано-цериевая лигатура ! 5-10

Силикат натрия Остальное

Сварочный флюс изготавливается из смеси указанных порашкообразных компонентов путем смешивания их в соотношении 1г1 с обычным водным раствором жидкого стекла.

Анализ входящих в сварочный флюс ингредиентов свидетельствует о том, что введение по прямому назначению в практически известных пределах содержания известных компонентов (пла-. викового шпата, углекислого кальция, гематита, двуокиси титана, ферромарганца, двуокиси кремния и силиката натрия ) позволяет повысить растекаемость и отделимость шлаковой корки, предупредить выгорание леги- 40 рующих элементов, исключить возможность образования в шве неметаллических включений.

Дополнительное же совместное введение новых компонентов (бентони- 45 та и лантано-цериевой лигатуры ) придает сварочному флюсу принципиально новое качество, заключающееся в дискретном изменении свойств — резком повышении адгезионных.характеристик и технологичности, что в совокупности позволяет обеспечить надежную защиту и формирование корня шва при сварке тавровых сЬединений высоколегированных сталей и сплавов на ос нове никеля.

Лантано-цериевая лигатура представляет собой порошкообразный модифи. цирующий сплав ФИМ-5 (или мишметалл), относится к продуктам металлургического производства и,согласно РЭТУ- @

- 67-58, содержит не менее 25% лантана, 45Ъ церия и примеси остальное.

Указанный полиметалл может встречаться также в природе и в натуральном виде. 65

Дополнительное введение указанных компонентов s известную шлаковую систему резко улучшает адгезионные свойства за счет благоприятного их воздействия на величину поверхностного натяжения и гидростатические показатели шлака.

Для количественной оценки влияния бентонита и лантано-цериевой лигатуры на свойства сварочного флюса испытаниям подвергают ряд его составов, в которых наряду с 0,1-3,5 7% бентонита и 3,5, 7,10, 12% лантаноцериевой лигатуры содержатся остальные известные компоненты в практически известных пределах, составляющие остальную дополнительную до 100% часть.

С целью сравнения испытаниям подвергают также ряд составов известного сварочного флюса (прототипа) с различным соотношением содержания компонентов.

Все эксперименты осуществляют на тавровых соединениях (макетах узлов соединений штуцер-корпус и труба-трубная доска ) из наиболее характерных для химаппаратуры материалов — стали

12Х18Н10Т и сплавов марок ЭП-814 и

ЭП-567. Сварку корневого шва осуществляют как аргонодуговым способом без присадки, так и с использованием соответствующих сварочных электродов. Исследуемые составы сварочных флюсов

Готовят и наносят на свариваемые кромки по обычной технологии.

Как свидетельствуют полученные данные (см.таблицу) дополнительное введение новых компонентов (бентонита и лантано-цериевой лигатуры ) в состав флюса способствует резкому повышению его свойств, что благоприятно сказывается на защите и формировании корня шва при сварке тавровых соединений высоколегированных сталей и сплавов на основе никеля. При этом на рассматриваемые показатели качества выраженное воздействие укаэанных ком- понентов проявляется лишь при условии их совместного введения. В частности, в случае введения в состав сварочного флюса 12% лантано-цериевой лигатуры при отсутствии бентонита и содержании остальных компонентов в заявляемых пределах не удается достичь как приемпемой защиты корня шва, так и хорошего его формирования. В то же время раздельное введение 7Ъ бентонита и 3% лантано-цери.евой лигатуры не обеспечивает требуемого формирования корня шва и хЬрошего качества его защиты. Существующий рост свойств сварочного флюса проявляется при совместном введении

-3% бентонита и 5% лантано-цериевой лигатуры.

Ьместе с тем превышение концентрации этих компонентов соответственно.

977129 выше 5 и 10% не приводит к дальнейшему повышению качества. На этом основании нижний предел содержания бентонита и лантано-цериевой лигатуры во флюсе следует ограничить 2 и 5%, а верхний 7 и 10%. 5

Предлагаемый сварочный флюс облада е> значительно более высокими свойсгвами,так как может быть использован применительно к сварным соединениям из высоколегированных сталей и сплавов на никелевой основе.

Экономический эффект от внедрения предлагаемого сварочного флюса состав ляет.ориентировочно 4-6 руб. на

10 п.м. шва (в зависимости от толщины металлами, что достигается эа счет существенного (на 10-15%) упрощения технологического процесса сварки, сокращения (на 15-20%) расхода аргона и потерь от брака.

Предлагаемый сварочный флюс может, найти широкое применение в химическом машиностроении при изготовлении особо ответственного оборудования, а также в других отраслях народного хозяйства, где производятся аналогичные сварные конструкции.

977129

I

1 б

I Рь

1!

0,» ф фн н,!

j,4 б Ю н

) 0

1 4

I 0 !

a ! Cl

Ф ф

)б х б«1

Я 1 1

ggf» и

Ц 1 Х

ФХФ

О а о Фн

14 !

1 ! ) g ) 3 I б

°, I

O ° и ф бб

Q В

Н 1

1 б Ф №

В 1 R о

Я с н 1 ф ! Р

Ф I 9

1 н о

1 х 1 0

Е I х 1 о о б№ о л

«) ° о л

o л

)б л

О бб л л

1б I

1 О

1". ! ф !

1 бб

)№

« о и м л !

4 и

1

I О

1 3 ! 0 х

1

I ф

° Я

1 Ф

1 4 ! )б

I a

I ! ф ! о б! !

)О б !

1 ! СЭ б)) !б)

° )№

О О М) бч м )ч ее л

1I !

3н

)№ e л л

О л Ф O

w л б б Cl

1. Ir л л

1 I 1

)Е» Н

) х ) 4

1 НЫЕ!Е

)ЕОФХ

«Э «

1 Н

1 З Н

1 Ф Х ! )Ф Ф

I !. ) !

Файха !

1 1

1 1 1

)g)e

1 I

164 ! хн бфх3фф !

I б !

) ) и

Ю

С1 1 б

C¹ М ч

«1;, «1 1 1 1, б ,б ° б В б t 1 р o )№ л л ° л л м ю л ) þ

1 б б 1 1

° М )№ л л л

1 I I 1,) м м л л л л л № !)б !)) л м Ч М) МЪ и м )ч! 1 1 I I а Л I Л о ч ч

° ° ) 1, I

ФАЗ ооэ

ФОЕ х 4

e IC ф ах х R

g0e

Ф 3 х

Фхо

ФФ*!! х ан мне

)б Л ехо

Й Ф, z ° и иое хн еоф

-Дх х х №4

Фееg

4 l5 о ем)б хам В х оо

m I

» вне

1.Х Х 3

1 4 4Х

Фах аос

3 о

1 З 4

1 ббхф и

Зо4

t з

1 Х

3R(оно

1 ФЕН н№о

IОЕХ фх

1 Х ОХ

1 диа! ° 3«не

ИФФ х В нх! »ах офХ

I НХ¹

rVR

1»

Фа о .)l3 и

CC lL It И (21 о х л ф gg3

1 4 ХЕ!!

I Х

977129

Составитель М. Сале нко

Техред И.Гайду Корректор Н.Буряк

Редактор А.Мотыль

9068/14 Тираж 1153 Подписное

QHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ еенвная ttIIE "патент" » г. ужгород, ул. проектная, 4

Формула изобретенйя

Сварочный флюс для. защиты обратной стороны шва при сварке легированных сталей и сплавов íà основе никеля, содержащий плайиковый шпат, углекислый кальций, гематит, двуокись титана, ферромарганец, двуокись креийия, силикат натрия, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества защиты и форми.-. рования корня шва за счет повышения адгезионных свойств и технологичности, в его состав дополнительно введены бентовйт и лантано-цериевая ю1игатура прн следующем соотношении компонентов, вес;Ф.:

Плавиковый шпат 7-16 .Углекислый кальций 18-25

Гематнт 1-7

Двуокись титана 7-13 ферромарганец 10-12

S Двуокись кремния 1-5

Бентонит . 3-7

Лантано-цериевая лигатура 5-10

Силикат натрия Остальное

Я Источники информации, принятые во, внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

В 606701, кл. В 23 K 35/362, 1976 °

2. Авторское свидетельство СССР

15 9 774873 кл. В 23 К 35/362, 1978 (прототип

Э