СВАРОЧНЫЙ ФЛЮС

СВАРОЧНЫЙ ФЛЮС


RU (11) 2203787 (13) C2

(51) 7 B23K35/362 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 05.12.2008 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

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

(21) Заявка: 2001109390/02 
(22) Дата подачи заявки: 2001.04.06 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2001.04.06 
(45) Опубликовано: 2003.05.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ГОСТ 9087-81. Сварочный флюс АН-348. SU 1756080 A1, 23.08.1992. SU 268525, 08.07.1970. RU 2080227 C1, 27.05.1997. 
(71) Заявитель(и): ООО "Ресурс-СП" 
(72) Автор(ы): Сарычев И.С.; Пименов А.Ф.; Меринов В.П. 
(73) Патентообладатель(и): ООО "Ресурс-СП" 
Адрес для переписки: 398058, г.Липецк, Студенческий городок, 14, кв.12, И.С. Сарычеву 

(54) СВАРОЧНЫЙ ФЛЮС 

Флюс может быть использован при сварке и наплавке. Флюс содержит оксиды марганца, алюминия, кальция, калия, натрия, магния, фторид кальция, оксиды железа и кремния в следующем соотношении, мас.%: MnO 17-21, Al2O3 13-16, СаО 6-9, К2O, Na2O 1,0-1,5, MgO 7-9, CaF2 9-16, Fe2О3 менее 2, SiO2 остальное. Указанное соотношение компонентов позволяет повысить сварочно-технологические свойства, а также улучшить качество наплавленного металла. 4 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к сварке и может быть использовано при сварке и наплавке.

Известен сварочный флюс по патенту SU 1759229, кл. В 23 К 35/362, 1992, содержащий окислы кремния, марганца, кальция, магния, алюминия, железа, фторид кальция, а также оксиды натрия и калия. Однако он не обеспечивает полного удаления шлаковой корки при наплавке при повышенных температурах сопутствующего подогрева изделия.

Наиболее близким по назначению и химическому составу является сварочный флюс АН-348 В (ГОСТ 9087-81) для наплавки низколегированных сталей, содержащий, мас.%:

SiO2 - 40-44

МnО - 30-34

CaF2 - 4-6

TiО2 - 2-6

CaO - менее 10

MgO - менее 7

Al2O3 - менее 8

Fe2О3 - менее 2

Сварочный флюс широко применяется в металлургии для наплавки деталей из углеродистой стали (прокатных валков, роликов машин непрерывного литья, заготовок роликов рольгангов).

Недостатком являются низкие технологические свойства флюса, плохая отделяемость шлаковой корки при повышенной температуре изделия, а также низкое качество наплавленного металла и сварного шва.

Задачей данного изобретения является улучшение технологических свойств флюса и повышение качества наплавленного металла.

Поставленная задача достигается тем, что флюс содержит оксид марганца, алюминия, кальция, калия, натрия, магния, железа, кремния и фторид кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:

MnO - 17-21

Al2O3 - 16-13

CaО - 9-6

K2O, Na2O - 1,5-1

MgO - 9-7

CaF2 - 9-16

Fe2O3 - менее 2

SiO2 - остальное

Известно, что марганцевая руда имеет высокое содержание серы и фосфора. В предложенном флюсе содержание оксида марганца уменьшено, что способствует повышению чистоты флюса по сере и фосфору, поскольку уменьшается содержание марганцевой руды в шихте флюса.

Вредное влияние серы и фосфора на снижение пластичности металлического шва и повышение склонности к образованию горячих трещин общеизвестно.

Однако пониженное содержание оксида марганца в шихте флюса приводит к уменьшению серы и фосфора в наплавленном металле.

Повышенная концентрация CaF2 наряду с высоким содержанием SiO2 в составе предложенного флюса делает его невосприимчивым к образованию пор при наплавке. Это связано с тем, что при сварке под указанным флюсом наблюдается значительная концентрация газа SiF4, предотвращающая растворение в сварочной ванне водорода. Кроме того, CaF2 способствует удалению серы с образованием летучего соединения SF.

Пониженное содержание оксидов кремния и марганца тормозит окислительно-восстановительные реакции, что благоприятно сказывается на загрязнении наплавленного металла оксидами кремния и марганца.

Добавка во флюс 1-1,5% оксидов калия и натрия улучшает горение дуги, так как способствует ионизации дугового промежутка.

Таким образом, предложенная совокупность компонентов нового флюса позволяет улучшить технологические свойства флюса путем улучшения отделимости шлаковой корки флюса при повышенных температурах, повысить ударную вязкость наплавленного металла и снизить его склонность к образованию горячих трещин.

Пример 1

В условиях ферросплавного цеха производилось изготовление опытных партий флюса по известной технологии в металлургии. Грануляция расплавленного флюса производилась водой.

В таблице 1 представлены химические составы изготовленных флюсов.

Пример 2

В лабораторных условиях производилась многослойная наплавка (7-10 слоев) на пластины из стали 30Л размером 30015030 мм проволокой Нп-30ХГСА (диаметром 4 мм) под флюсами, составы которых приведены в таблице 1 и под флюсом-прототипом.

Режимы наплавки: ток 400-450А; напряжение 32-36 В; скорость наплавки 30 м/ч.

После наплавки пластины помещались в печь, где выдерживались в течение 2 часов при температуре 450...470oС, а затем охлаждались вместе с печью. Из верхних наплавленных слоев вырезались образцы на ударную вязкость по ГОСТ 9454-78. При этом строго соблюдалась ориентация образца в наплавленном металле и учтена ориентация подреза относительно вектора наплавки. Результаты испытаний приведены в таблице 2.

Исследования влияния состава флюса на отделимость шлаковой корки при повышенных температурах производилась при наплавке на указанных выше режимах при температурах предварительного подогрева пластин 300, 350, 400, 450oС. Результаты приведены в таблице 3.

Исследование влияния состава флюса на склонность к образованию горячих трещин при наплавке производилась с использованием проб Пеллини. Наплавка осуществлялась поперек образцов размером 2525120 мм, собранных в кондукторе по 10 штук.

Наплавка на образцы из стали 9ХФ производилась проволокой 30ХГСА на автомате А-384 МК на вышеуказанных режимах при температуре предварительного подогрева образцов 400oС.

Критерием оценки сложности наплавленного металла к образованию горячих трещин служило отклонение суммарной площади трещин в поперечном сечении швов к суммарной площади швов. Результаты приведены в таблице 4.

Преимущества предложенного флюса состоят в том, что улучшаются технологические свойства флюса при одновременном повышении качества наплавленного металла.

Повышается стойкость восстановленных деталей, улучшаются условия работы и техника безопасности, так как не требуется отбивать шлаковую корку при наплавке с подогревом. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Флюс для сварки и наплавки, содержащий оксиды марганца, алюминия, кальция, калия, натрия, магния, фторид кальция, оксиды железа и кремния, отличающийся тем, что компоненты взяты в следующем соотношении, мас. %:

MnO - 17 - 21

Аl2О3 - 13 - 16

СаО - 6 - 9

K2O, Na2O - 1,0 - 1,5

MgO - 7 - 9

CaF2 - 9 - 16

Fe2O3 - Менее 2

SiO2 - Остальное




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