Флюс Советский патент 1984 года по МПК B23K35/362 

О)

9д Изобретение относится к выбору составов флюсов для стыковой сварки сопротивлением, которые должны обес печить очистку соединяемых поверхностей от окислов, способствовать равномерному нагреву стыка при свар ке и предотвратить образование труд удаляемого грата на поверхности сва риваемых деталей. Известен очищающий и защитный флюс , создающий в процессе нагрева защитную атмосферу, состава вес.%: Хлористый калий 40-50 Хлористый литий 30-40 Хлористый натрий 6-8 Хлористьй цинк , 1-16 Карбамид1-8 В результате введения карбамида образуется углекислый;газ С02, имеющий плотность больше воздуха, что обеспечивает дополнительную защиту зоны соединения от окисления. Однако Этот состав флюса являетс изолятором,вследствие чего он не да ет удовлетворительных результатов при его использовании для контактно сварки сопротивлением. Кроме того, достав активной части флюса не обес печивает надлежащую очистку зоны соединения при сварке сталей сопротивлением. Известен флюс { 2Тсостав которого содержит следующие компонеты, вес.% Фторборат калия 34-38 Борный ангидрид 18-20 Фосфиноксид 16-18 Фтористый калий Остальное Однако этот флюс неэлектропроводен, вследствие чего не обеспечивается равномерный нагрев стыка. Защита оны соединения от атмосферног воздействия при использовании этого флюса для контактной стыковой сварки также недостаточна. Целью изобретения является повышение качества сварного соединения равномерный нагрев стыка при контактной сварке сопротивлением. Поставленная цель достигается те что флюс, содержащий фтористый к-алкй, фторборат калия и борный ангид рид, дополнительно содержит графит при следующем соотношении компонентов, мас.%: Фтористый калий 18-22 Фторат калия 14-16 Графит ; 40-50 Борный ангидрид Остальное Новое соотношение компонентов и Введение графита в указанном вьш1е соотношении обеспечивает достаточную электропроводность флюса в холодном состоянии, обеспечивающему равномерный нагрев зоны сварки и хорошие защитные свойства. Механизм действия флюса следующий. Вначале процесса сварки углерод обеспечивает равномерное распределение тока и нагрев свариваемого сечения . При достижении 500 С флюс полностью переходит в жидкое состояние. При нагреве до углерод, взаимодействуя с железом, образует на свариваемых поверхностях жидкую прослойку - эстеклики - ледебурита (Т 1130°С): Элементы (KF, KBF, BgO) в интервале 500-1000 С взаимодействуют с поверхностными окислами по реакци ям: BjO t-FeO- Fej O BaO, (шлак) КР4® 4 1 (ишак) kFf FeO 5:tKF-FeO 28Р +|рео: 2ГеР ЬВ20з ., В результате взаимодействия поверхностные окислы переходят в легкоплавкие шлаки или летучие вещества. При температуре свыше углерод взаимодействует с кислородом по реакции С + 0 . .Образующаяся окись углерода обеспечивает в зоне сварки восстановительнзто газовую атмосферу, препятствуя тем самым возможному окислению металла . Под действием усилия осадки, образующая на сварочных поверхностях жидкая прослойка ледебурита и шлаки выдавливаются из стыка и очищенные от окислов и шлаков свариваемые поверхности соединяются. Вьвдавливаемая из стыка смесь шлаков с ледебуритом образует легко уделяемую пастообразную массу, а непрореагировавшие остатки флюса способствуют равномерному растеканию ледебурита по поверхности стыка тонким влоем, не влияю3110006щим на свойства сварного соединения и не уменьшающим проходного сечения в зоне стыка при сварке труб. Испытывают следующие составы флюса, с целью определения оптимального 5 содержания входящих в него компонентов, данные приведены в табл. 1. Продолжение табл.1 одержание компонентов,%, в составах 1 X-ii---I-iii 18 20 22 50 45 40

ФЛЮС преимущественно для стыковой сварки, содержащий фтористый калий, фторборат калия и борный ангидрид, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения качества сварного соединения и равномерного нагрева стыка, фгаос дополнительно содержит графит при. следующем соотношении компонентовj мас.%: Фтористый калий 18-22 Фторборат калия 14-16 Графит 40-50 Борный ангидрид Остальное

Сварка производится намодернизированн.ой стыкосварочной машине ЦСТ-200М.

Сваривают трубы из стали 20 методом сопротивления с применением указанных трех составов флюса.

Сваривают трубы 32x4 32x6 мм из стали 20. В табл. 2 приведены режимы сварки

Таблица2

Т а Ь л и ц а 3 , Результаты механических испытаний образцов представлены в табл. 3, 5 110006 Все образцы удовлетворительно выдерживагот испытания на сплющивание. При испытании образцов на изгиб внутрь трубы все образцы выдерживают загиб на 180°, испытание на загиб на-s ружу трубы проводят до величины угла загиба 100 , при этом трещин не обнаружено. При металлографических исследованиях недопустимых дефектов сварочного характера не обранужено.Ю Структура всех исследованных обгразцов - феррито-перлитовая. В зоне соединения наблюдается узкая зона науглероживания, не снижающая свойств сварного соединения..15 Микротвердость структур в зоне шва 96-189 кгс/мм. Хрупких составляющих не обнаружено. 66 Полученные при испытаниях свойства сварного соединения гаранитруют его надежность, Таким образом, новый флюс может быть использован при контактной сварке сопротивлением стальных деталей и обеспечивает высокое качество сварных соединений. Экономическая эффективность от внедрения стыковой безгратовой сварки труб сопротивлением с новым флюсом получается за счет повьопения надежности работы котельных агрегатов, что сокращает число остановов блоков по вине разрушения стьпсов труб и неудовлетворительного удаления внутреннего грата.