ФЛЮС ДЛЯ СВАРКИ СТАЛЕЙ С АЛЮМИНИЕВЫМ ПОКРЫТИЕМ Российский патент 2009 года по МПК B23K35/362 

Изобретение относится к сварочным материалам, а именно к флюсам для сварки сталей, имеющих металлизированное алюминиевое покрытие, в углекислом газе плавящимся электродом.

Известен флюс для сварки сталей, покрытых алюминием (Флюс для сварки сталей, покрытых алюминием, авторское свидетельство СССР №1274894, В23К 35/362. Опубликовано 07.12.86. Бюл. №45) содержащий следующие компоненты, вес.%:

Цирконовый концентрат 7,1-11,8 Никель 22,9-37,6 Плавиковый шпат 26,0-35,9 Мрамор 24,6-31,1

Данный флюс позволяет удалять окисленный алюминий из сварочного шва при толщине алюминиевого покрытия не более 450 мкм.

Известен флюс для сварки сталей, покрытых алюминием (Флюс для сварки сталей, покрытых алюминием, патент на изобретение №2279342. Опубликовано 10.07.2006 г. Бюл. №19), содержащий следующие компоненты, вес.%:

Цирконовый концентрат 7,1-11,8 Никель 22,9-37,6 Плавиковый шпат 9-12,6 Криолит 41-57,4

Данный флюс позволяет более эффективно удалять окисленный алюминий из металла шва за счет образования более легкоплавкой эвтектики, что способствует повышению пластичности металла шва при толщинах алюминиевого покрытия до 550 мкм.

Техническим результатом изобретения является повышение качества сварных соединений из сталей с алюминиевым покрытием.

Технический результат достигается тем, что флюс, содержащий криолит, плавиковый шпат, дополнительно содержит железную окалину и железные опилки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Железная окалина 12-14 Железные опилки 15-25 Плавиковый шпат 11-13 Криолит 50-60

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет увеличить окислительную способность флюса и уменьшить конечное содержания алюминия в металле шва, а так же увеличить стабильность горения сварочной дуги, что способствует повышению качества сварных соединений и показателей механических свойств металла шва и сварного соединения.

При сварке сталей с алюминиевым покрытием плавящимся электродом в углекислом газе алюминий покрытия взаимодействует с защитным газом образованием оксида алюминия. Железная окалина увеличивает окислительную способность флюса и снижает содержание алюминия в металле шва.

Оксид алюминия с фтористым кальцием плавикового шпата и криолитом (в указанных соотношениях) образуют легкоплавкую эвтектику с низкой плотностью, что обеспечивает всплытие оксида алюминия на поверхность сварочной ванны.

Кроме того, плавиковый шпат способствует удалению сернистых соединений из металла шва.

Введение железных опилок способствует повышению электропроводности флюса, что повышает стабильность горения сварочной дуги.

Примером применения данного флюса является технология сварки сталей, покрытых алюминием, плавящимся электродом в среде углекислого газа. Для сварки используют пластины 500×150×2 из стали Ст3 с плакированным алюминиевым слоем. Перед сваркой на кромки пластин наносят флюс-пасту с оптимальным содержанием компонентов, мас.%:

Железная окалина 13 Железные опилки 20 Плавиковый шпат 12 Криолит 55

Флюс-пасту приготавливают смешивая компоненты флюса с жидким стеклом в соотношении 1:0,5 от веса сухой шихты. Применение данного флюса позволяет по сравнению с прототипом уменьшить содержание алюминия в металле шва в 1,25-1,5 раза, что способствует повышению механических свойств металла шва. Использования предлагаемого флюса позволяет повысить качество сварного соединения.

Предлагаемый флюс обеспечивает технический эффект и может быть получен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

Изобретение может быть использовано для сварки в углекислом газе плавящимся электродом сталей, имеющих металлизированное алюминиевое покрытие. Флюс содержит, мас.%: железную окалину 12-14, железные опилки 15-25, плавиковый шпат 11-13, криолит 50-60. Флюс используют в виде флюс-пасты со связующим в виде жидкого стекла. Железная окалина способствует окислению алюминия при сварке сталей с алюминиевым покрытием. Железные опилки и железная окалина повышают стабильность горения сварочной дуги. Плавиковый шпат и криолит в указанных соотношениях позволяют удалять оксид алюминий из сварочной ванны. Флюс обеспечивает повышение качества сварных соединений за счет улучшения показателей механических свойств металла шва и сварного соединения.

Флюс для сварки сталей, покрытых алюминием, содержащий плавиковый шпат, криолит, отличающийся тем, что флюс дополнительно содержит железные опилки и железную окалину при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Железная окалина 12-14 Железные опилки 15-25 Плавиковый шпат 11-13 Криолит 50-60