СВАРОЧНЫЙ ФЛЮС

СВАРОЧНЫЙ ФЛЮС


RU (11) 2080227 (13) C1

(51) 6 B23K35/362 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 95103571/02 
(22) Дата подачи заявки: 1995.03.13 
(45) Опубликовано: 1997.05.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Гост 9087-81. Сварочный флюс АН-60. Гост 9037-81. Сварочный флюс АН-348В. 
(71) Заявитель(и): Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" 
(72) Автор(ы): Ветер В.В.; Белкин Г.А.; Сарычев И.С.; Найденов И.В.; Харлан В.В.; Саблин П.И.; Харлан В.В. 
(73) Патентообладатель(и): Акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" 

(54) СВАРОЧНЫЙ ФЛЮС 

Использование: изобретение относится к области сварки и может быть использовано при сварке и наплавке деталей, требующих предварительного и сопутствующего подогрева. Сущность изобретения: флюс содержит: оксид марганца 23,0-29,0%; фторид кальция 6,5-9,0%; оксид алюминия 6,5-8,0%; оксид кальция 7,0-10,5%; оксид магния 0,5-3,5%; оксид железа 1,0-1,8%; оксид калия и/или натрия 0,5-2,4%; оксид кремния - остальное. Соотношение содержания оксида кальция к оксиду кремния составляет 0,127-0,293. Соотношение оксидов натрия и/или калия к фториду кальция 0,092 - 0,267. При наплавке деталей под заявленным флюсом улучшается отделимость шлаковой корки, уменьшается пористость сварного шва, повышается ударная вязкость наплавленного металла. 3 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к области сварки и может быть использовано при сварке и наплавке деталей.

Известен сварочный флюс АН-60 (ГОСТ 9087-81), содержащий, мас.

SiO2 42,5-46,5

MnO 37,0-41,0

CaO 3,0-11,0

CaF2 5,0-8,0

MgO 0,5 3,0

Al2O3 < 5,0

Fe2O3 < 0,9

Недостатком известного флюса являются его низкие технологические свойства (плохая отделяемость шлаковой корки), приводящие к ухудшению качества сварного шва.

Наиболее близким по назначению и химическому составу является сварочный флюс АН-348В (ГОСТ 9087-81), содержащий мас.

SiO2 40,0-44,0

MnO 30,0-34,0

CaF2 4,0-6,0

TiO2 2,0-6,0

CaO < 10,0

MgO < 7,0

Al2O3 < 8,0

Fe2O3 < 2,0

Недостатком известного флюса является его низкие технологические свойства (плохая отделяемость шлаковой корки при повышенной температуре, а также низкое качество наплавленного металла и сварного шва.

Цель изобретения улучшение технологических свойств флюса и повышение качества наплавленного металла и сварного шва.

Поставленная цель достигается тем, что флюс содержит оксид марганца, фторид кальция, оксид алюминия, оксид кальция, оксид магния, оксид железа, оксид калия и (или) натрия и оксид кремния, отличающийся тем, что компоненты взяты в следующем соотношении, мас.

MnO 23,0-29,0

CaF2 6,5-9,0

Al2O3 6,5-8,0

CaO 7,0-10,5

MgO 0,5-3,5

Fe2O3 1,0-1,8

Na2O и/или K2O 0,6-2,4

SiO2 Остальное

причем соотношение содержания оксида кальция к оксиду кремния равно:



а соотношение суммарного содержания оксидов натрия и калия к фториду кальция:



Повышенная концентрация CaF2, наряду с высоким содержанием SiO2, делает флюс маловосприимчивым к образованию пор, т.к. при сварке под заявленным флюсом наблюдается значительная концентрация газа SiF4, предотвращающего растворение в сварочной ванне водорода. Кроме этого, CaF4 способствует удалению серы из зоны плавления при сварке с образованием летучего соединения SF6. Однако при введении во флюс оксидов щелочных металлов (которые необходимы для улучшения стабильности горения дуги) пористость сварных швов увеличивается. Причем установлено, что при соблюдении соотношения между содержанием оксидов щелочных металлов и фторидом кальция, равным 0,092-0,267, пор в сварном шве не наблюдается.

Как показали исследования, при соблюдении соотношения во флюсе оксидов кальция и кремния, равным 0,127-0,293, в шлаковой корке образуется ортосиликат кальция 2CaOSiO2, который при охлаждении до 675oC переходит из -модификации в g. Причем этот процесс сопровождается уменьшением плотности и увеличением объема шлака. В результате, при остывании шлаковой корки ниже 675oC в ней образуются трещины и происходит самопроизвольное отслоение шлаковой корки.

Таким образом, предложенная совокупность компонентов заявленного флюса и установленное соотношение его отдельных компонентов позволяет улучшить технологическое свойства флюса путем повышения устойчивости горения дуги, улучшения отделяемости шлаковой корки при повышенной температуре, а также повысить ударную вязкость наплавленного металла за счет уменьшения пористости.

Ниже приведены конкретные примеры использования заявленного флюса.

Пример 1. В лабораторных условиях производилось изготовление плавленного флюса по известной в металлургии технологии. В табл. 1 представлены химические составы изготовленных флюсов.

Пример 2. В лабораторных условиях производилась многослойная (8 10 слоев) наплавка на пластины из стали 3 размером 250х150х30 мм проволокой Св-18ХГС под флюсами, составы которых приведены в табл. 1, и под флюсом-прототипом. Режимы наплавки: ток 400 А; напряжение 34 В; скорость наплавки 30 м/ч. После наплавки пластины помещались в печь, где выдерживались 1 ч при температуре 400oC, затем охлаждались вместе с печью. Из верхних направленных слоев вырезались образцы на ударную вязкость по ГОСТ 9454-78. Наличие пор в металле шва определяли рентгеновским способом (учитывались поры диаметром более 1 мм). Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Отделимость шлаковой корки определяли при температурах 300, 350, 400 и 450oC и оценивали по трехбалльной шкале:

хорошая отделимость шлаковая корка самопроизвольно отделяется без применения механических усилий;

удовлетворительная отделимость шлаковая корка полностью отделяется при постукивании молотком по образцу после сварки;

неудовлетворительная отделимость шлаковая корка прочно сцепляется с металлом шва и ее можно удалить только с помощью зубила и молотка.

Результаты экспериментов представлены в табл. 3.

Заявленный флюс при соблюдении рекомендуемых соотношений обладает хорошей отделимостью шлаковой корки при повышенной температуре, что особенно важно при наплавке деталей, требующих предварительного и сопутствующего подогрева до 300 400oC. При этом в металле шва отсутствует пористость и повышается ударная вязкость наплавленного металла. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Сварочный флюс, содержащий оксид марганца, фторид кальция, оксиды алюминия, кальция, магния, железа, калия и/или натрия и кремния, отличающийся тем, что компоненты взяты в следующем соотношении, мас.

Оксид марганца 23 29

Фторид кальция 6,5 9,0

Оксид алюминия 6,5 8,0

Оксид кальция 7,0 10,5

Оксид магния 0,5 3,5

Оксид железа 1,0 1,8

Оксид калия и/или натрия 0,6 2,4

Оксид кремния Остальное

причем отношение оксидов кальция и кремния составляет 0,127 0,293, а отношение суммарного содержания оксидов натрия и/или калия к фториду кальция составляет 0,092 0,267.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Технология сварки и сварочное оборудование






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+сварка -металлов".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "сварка" будут найдены слова "газасварка", "электросварка" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("сварка!").



Рейтинг@Mail.ru