СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРОЧНОГО ПЛАВЛЕННОГО ФЛЮСА Российский патент 1997 года по МПК B23K35/40 

Изобретение относится к области сварочного производства и может быть использовано при изготовлении плавленных сварочных флюсов.

Известен способ изготовления сварочных флюсов, включающий использование в шихте шлаковой корки [1]
Недостатком известного способа является регламентации многократного использования шлаковой сварочной корки. В результате при увеличении доли шлаковой корки в шихте для производства флюса увеличивается содержание серы и фосфора в направленном металле и снижается ударная вязкость сварного шва и наплавленного металла.

Наиболее близким к заявленному является способ изготовления плавленных сварочных флюсов [2] который предусматривает повторное использование шлаковой корки. Недостатком известного способа является то, что в нем не определена доля шлаковой корки по отношению к общей массе шихты, не учтены кратность использования шлаковой корки и соотношение между отдельными частями шлаковой корки между собой. В результате при использовании большого количества шлаковой корки снижается качество флюса, увеличивается содержание серы, фосфора и кислорода в наплавленном металле, ухудшается отделимость шлаковой корки (особенно при повышенной температуре), что приводит к образованию зашлаковок и снижает качество наплавленного металла.

Цель изобретения повышение качества флюса и сварного шва при многократном использовании повышенного содержания шлаковой корки при производстве плавленного сварочного флюса.

Указанная цель достигается тем, что в способе изготовления сварочного плавленного флюса доля шлаковой корки в шихте определяется в зависимости от кратности участия ее в сварочно-наплавленном процессе: при участии не более 2 раз не более 70% при участии 3-6 раз не более 43% при участии свыше 6 раз не более 22% причем при одновременном использовании в шихте всех типов шлаковой корки, ее доля в шихте составляет не более 35% при соотношении типов шлаковой корки между собой 4:2:1.

При большом объеме сварочно-наплавочных работ на заводах скапливается большое количество шлаковой корки, которую целесообразно повторно использовать при изготовлении флюса. Однако, как известно из области сварки, при горении дуги над флюсом протекают процессы десульфурации, дегазации, удаляется фосфор и шлак из сварочной ванны и шлаковая корка обогащается серой, фосфором, оксидом железа и другими примесями, причем при многократном использовании шлаковой корки при изготовлении флюса без ограничения ее доли в шихте количество вредных примесей в корке значительно возрастает, они накапливаются и приводят к снижению качества сварочного флюса, изготовленного с использованием шлаковой корки. Поэтому следует снижать ее долю в общем составе шихты при производстве флюса в зависимости от того, сколько раз участвовала шлаковая корка в сварочно-наплавочных процессах. Кроме того, часто на заводе скапливается одновременно несколько партий шлаковой корки, которые по-разному участвовали в сварочном процессе одни больше, другие меньше, и их целесообразно использовать одновременно в производстве флюса, что учитывает предложенное техническое решение.

Пример 1. В лабораторных условиях изготавливается плавленный сварочный флюс марки АН-348А (ГОСТ 9087-81) по известной металлургии технологии, включающий подготовку материалов (включает дробление и сушку), составление и подготовку шихты, загрузку шихты в печь, выплавку флюса, выпуск флюса из печи и его грануляцию, сушку флюса, просев и магнитную сепарацию. При этом менялась доля шлаковой корки в зависимости от кратности ее участия в сварочно-наплавочных процессах. Химический состав всех партий готового флюса соответствовал ГОСТ 9087-81, однако в отдельных случаях (когда не выдерживались соотношения, рекомендованные в заявляемом техническом решении) во флюсе было обнаружено повышенное содержание серы и фосфора (до 0,20% каждого).

Под изготовлением флюсами проводилась многослойная наплавка проволокой Св-08А диаметром 4мм. Режим наплавки: ток 450 А; напряжение на дуге 34 В; скорость наплавки 36 м/ч. Из верхней части наплавленного металла вырезались образцы типа N 1 для испытания на ударную вязкость по ГОСТ 9454-78. В наплавленном металле определялось содержание серы, фосфора и кислорода. В качестве технологической характеристики оценки качества сварочного флюса определялась отделимость шлаковой корки при 150^oC. Результаты экспериментальных данных приведены в табл. 1.

Как видно из табл. 1, качество флюса, изготовленного с учетом пропорций шлаковой корки в шихте по заявленному техническому решению, удовлетворяет ГОСТ 9087-81 (N 1, 2, 4-6, 9-12) с хорошей отделимостью шлаковой корки при повышенной температуре. При этом наблюдается хорошее качество наплавленного металла. В остальных случаях (при невыполнении заявленных соотношений) качество наплавленного металла низкое, повышено содержание вредных примесей, плохо отделяется шлаковая корка.

Пример 2. Производились изготовление и испытание сварочного флюса аналогично примеру 1, отличие состояло в том, что при изготовлении сварочного флюса одновременно применялись шлаковые корки, участвовавшие в сварочно-наплавочном процессе различное количество раз. Результаты испытаний представлены в табл. 2.

Как видно из табл. 2, при выполнении заявленных соотношений в составе шлаковой корки (А:B:C 4:2:1) и верхней границы содержания шлаковой корки в массе шихты (35%) изготовленный сварочный флюс удовлетворяет ГОСТ 9087-81 (N 1, 2). При несоблюдении указанных ограничений снижаются технологические свойства флюса (отделимость шлаковой корки) и качество наплавленного металла (N 3-6).

Технико-экономические преимущества способа изготовления сварочного флюса заключается в том, что при применении этого способа можно многократно в повышенном количестве использовать отходы сварочного производства шлаковую корку без ухудшения качества сварочного флюса и сварочного шва. При этом происходят снижение себестоимости флюса, уменьшение отходов и отвалов шлаковой сварочной корки, что приводит к уменьшению загрязнения окружающей среды.

Использование: изобретение относится к области сварки, в частности к сварочным флюсам, и может быть использовано при изготовлении плавленных сварочных флюсов. Сущность изобретения: способ заключается в том, что при производстве сварочного флюса предусматривается повторное использование шлаковой корки в повышенном количестве без снижения качества флюса и направленного металла. При этом доля шлаковой корки в шихте определяется в зависимости от кратности ее участия в сварочно-наплавочном процессе: при участии 1-2 раза - не более 70%; при участии 3-6 раз - не более 43%; при участии более 6 раз - не более 22%. При одновременном использовании в шихте всех типов шлаковой корки ее доля составляет не более 35% при соотношении типов шлаковой корки между собой 4:2:1. При применении данного способа снижается себестоимость флюса, уменьшаются непереработанные отходы производства. 2 табл.

Способ изготовления сварочного плавленого флюса, при котором в составе шихты для выплавки флюса используют шлаковую корку, отличающийся тем, что долю шлаковой корки, используемой в шихте, определяют в зависимости от кратности ее участия в сварочно-наплавочном процессе: при участии 1 2 раза не более 70% при участии 3 6 раз не более 43% при участии свыше 6 раз не более 22% причем при одновременном использовании в шихте всех типов шлаковой корки их доля составляет не более 35% при соотношении всех типов между собой 4 2 1.