Плавлено-керамический флюс для сварки меди Советский патент 1984 года по МПК B23K35/362 

с Изобретение относится к сварочн му производству, преимущественно к флюсам для сварки меди и низколегированных медных сплавов. Известны плавленые силикатные фл сы общего назначения, применяемое для сварки меди, разработанные для сварки сталей ij. Недостатком применения этих флюсов при сварке меди является низкая стойкость металла швов против порообразования. Известен плавлено-керамический флюс С23, состоящий из стандартного плавленого сварочного флюса и керамического флюса-добавки, содержащий %: фтористый кальций 50-80; фтористый натрий 10-30 мрамор 10-40. Соотношение содержаний флюса-добавки и плавленого флюса составляет 1:101 20. Этот флюс, хотя и предназначен для сварки меди, не обеспечивает до статочно высокой стойкости швов против порообразования. Известен также плавлено-керамический флюс для сварки меди 3, со держащий 10-20% керамического флюса-добавки и 80-90% плавленого крем немарганцевого флюса. При этом ке1рамический флюс-доб&вка имеет следующий состав, мае.%: Мрамор 10-40 Фтористый натрий 10-30 Ферромарганец 5-10 Карбид титана 2-5 Металлический хром 3-5 Хлористый калий 5-10 Фтористый кальций Остально Этот флюс обеспечивает достаточн высвкую стойкость метгитла швов против образования горячих трещин, однако пористость металла швов также иногданаблюдается. Кроме того, такой флюс является многокомпонентным и довольно сложен в изготовлении. Целью изобретения является повышение стойкости металла швов против образования пор и удешевление флюса Поставленная цель достигается тем, что в плавлено-керамическом флюсе для сварки меди, содержащем 80-85 мас.% плавленого силикатного сварочного флюса и 15-20 мас.% кера мического флюса-добавки, в состав которого входит фтористое соединени натрия, керами1еский флюс-добавка дополнительно содержит рутил и марганцевую руду, а в качестве фторист го соединения натрия - кремнефтористый натрий, при следующем соотноше нии компонентов флюса-добавки,мае.% Марганцевая руда30-50 Кремнефтористый натрий 10-30 РутилОстальное в качестве связующего Флюса-до.г бавки используется водный раствор силиката натрия, так как он в отличие от силиката калия после высушивания при 350-400°С не содержит кристаллизационной воды. Введение в состав флюса добавки марганцевой руды, представляющей собой в основном МпОд имеет целью повышение окислительного потенциала расплавленного шлака, а кремнефтористого натрия - увеличение в зоне сварки количества летучего фторида кремния. При плавлении флюса происходит разложение маганцевой руды и кремнефтористого натрия по реакциям: 2Мпр - .05, МпОз - 2МпО + т . IHaf t SiF4 Наличие в зоне дуги активного кислорода и увеличение количества фторида кремния интенсифицирует реаюдии связывания водорода в нерастворимые в жидком металле соединения ОН и HF и тем самым ограничивает его поступление в металл сварочной ванны. Рутиловый концентрат введен в состав флюса-добавки в качестве компонента, улучшсцощего сварочно-технологические свойства расплавленного шлака. В качестве основы плавлено-керамического флюса выбраны силикатные плавленные флюсы, регламентированные ГОСТ 9087-81. Это флюсы марок АН-348-А; АН-348-АМ, АН-348-В; АН-348-ВМ; ОСЦ-45; ОСЦ-45М; АН-8; АН-15М; АН-17М; АН-18; АН-20С, АН-20СМ; АН-20П, АН-22; АН-26С; АН-26СП, АН-26П, АН-43, АН-47, АН-60, фЦ-9. Указанные флюсы значительно отличаются между собой как по химическому составу, так и по строению. Так,, содержание, например, МпО, СаГ, г S/ 0 в этих флюсах колеблется в довольно широких пределах - от нескольких процентов и менее до нескольких десятков процентов. Примеры. Даны результаты испытаний плавлено-керамического флюса, представляющего собой смесь флюса-добавки со стекловидным флюсом АН-26С, содержащим незначительное количество МпО (около 2,5%) и большое количество СаГ (около 24%), и с пемзовидным АН-бО с большим содержанием МпО (около 41%) и малым - Са F, (около 6%). Испытания проводятся путем оценки (визуально) стойкости швов против пористости при наплавке медной проволокой на медные пластины с подачей в зону дуги по медной трубке, уложенной в простроганную канавку,разных количеств водорода. Критерием оценки служит максимальный расход водорода (л/мин), при котором поры еще не появляются , Установлено, что при содержании во флюсовой смеси, мас.%: MnOji 4,5-10, и 1,5-6, стойкость швов против

пористости увеличивается в среднем для смесей с АН-26 С г в 2, а с флюсом АН-60 - в 2,4 раза по сравнению со сваркой под этими флюсами без добавки. Дальнейшее увеличение содержания . и MoqSiFe не при водит к заметному изменению стойкости швов- против с разования пор. .

Содержание MnOij и в смеси в указанных пределах обеспечивается при примешивании 15-20 мас.% керамического флюса-добавки, состоящего из 30-50% марганцевой руды, 10-30% кремнефтористого натрия, остальноерутил,

Для окончательных испытаний изготовлено три опытных флюса-добавки, В качестве шихтовых материалов используется марганцевый чиатурский концентрат 1-го сорта по СТУ100-42-6 кремнефтористый натрий 1-го сорта по ТУ-б-09-1461-76, рутиловый концентрат по ТУ-48-4-172-72. Содержание добавок во флюсовых смесях составляет 17%,

Составы керамических добавок и результаты испытаний по оценке стойкости швов против пористости (по максимальному расходу водорода) в сравнении с флюсами без добавок приведены в таблице.

ПЛАВЛЕНО-КЕРАМИЧЕСКИЙ ФЛЮС ЯЛЯ СВАРКИ МЕДИ, содержащий 80-85 мас,% плавленого силикатного .сварочного флюса и 15-20 мае,% керамического флюса-добавки, в состав которого входит фтористое соединение натрия, отличающнйся тем, что, с целью повышения стойкости металла швов против образования пор и удешевления флюса, керамический флюс-добавка дополнительно содержит рутил имарганцевую руду, а В качестве фтористого со.единения натрия-кремнефтористый натрий, при этом -компоненты флюса-добавки взяты в следующем соотношении, мас.%: Марганцевая руда30-50 Кремнефтористый натрий 10-30 (Л РутилОстальное

до30 40 50

1 2 3

АН-26С

АН 26С с до0,2

0,45

60 40 20 0,48 0,49 0,2