Флюс Советский патент 1978 года по МПК B23K35/362 

дить к нежелательному снижению концентрации ванадия в металлосвязкеармированного слоя.

Известен плавленый флюс 2, содержащий следующие комиоиенты, вес. %:

Кремнезем33-40

Закись марганца (МпО)35-40

Фтористый кальций 2,5

Окись кальция4,5-6

Окись магния 2

Глинозем9-12

Борный ангидрид0,4-0,8

Двуокись титана1,5-6,0

Известный флюс не позволяет повысить пластичность металла шва и стойкость его к ударным нагрузкам при введении его в состав шихты.

С целью повышения пластичности металла шва и стойкости его к ударным нагрузкам флюс дополнительно содержит окись меди при следующем соотношении компонентов, вес. %:

Кремнезем9-10

Борный ангидрид2-3

Окись меди4-5

Фтористый кальцийОстальное

Предложенный флюс вводят в шихту следующего состава, вес. 7о:

Феррованадий7,4-7,8

Ферромарганец2,0-2,2

Флюс1,0-1,2

РелитОстальное

Указанное количество фтористого кальция Сар2, введенного во флюс, обеспечивает наведение оптимального количества шлака с низкой вязкостью и высокотемпературной устойчивостью.

Кремнезем Si02 в шихте в количестве 9- 10% обеспечивает оптимальную вязкость шлака (повышает вязкость расплава Сар2- SiO2 от 0,4 до 1,2 пуаза), исключающую стекание его с наплавляемой поверхности. Кроме того, кремнезем образует комплексное соединение с окислами железа (FO-SiO2 - фаялит), имеющее низкую температуру плавления (1200°С). Это исключает вредное влияние окисных пленок наплавляемой поверхности при многостороннем армировании зубьев шарошек буровых долот.

Окись меди СиО в количестве 4-5% практически не влияет на свойства шлака. Однако при температуре армирования СиО активно восстанавливается углеродом, поступающим в расплавленную металлосвязку за счет частичного растворения зерен релита. Восстановленная медь легирует металлосвязку, способствуя образованию в ней аустенита и тем самым повыщает пластичность металлосвязки (наплавленного металла), а отсюда и стойкость армированного слоя к ударным нагрузкам.

Этому же способствует и удаление углерода из расплавленного металла для восстановления окисп меди. Образующийся при восстановлении меди СОо способствует защите зоны армирования на заключительном этапе процесса от воздействия окружающей атмосферы.

Небольшое количество В20з (1,5-2%) повышает активность флюса и снижает температуру плавления шлака до 1000-1100°С. Увеличение В20з в предлагаемом флюсе свыше указанного предела может приводить в расплавленном металле-связке к реакции восстановления бора из борного ангидрида, WC+B203-2B+3W + 3CO (Изобарный потенциал реакции при t

1800°С составляет АН 20180, что свидетельствует о возможности ее осуществления). Л-егирование при этом металлосвязки (наплавленного металла) бором приводит к ее охрупчиванию и способствует трещинообразованию, что отрицательно сказывается на эксплуатационных характеристиках армированного слоя.

Испытания, проведенные по наплавке шихты предложенным флюсом, показали, что

температура плавления шлака, образованного вышеуказанными компонентами флюсующей части шихты, составляет 1000-1100°С. Он не разлагается при температуре наплавки и выделяет в несколько раз меньше токсичных паров и газов. Вязкость шлака (1,0- 1,3 пуаз) обеспечивает нормальное погружение зерен релита и легирующих добавок в расплавленный металл упрочняемой поверхности, а также предотвращает стекание шлака с поверхности.

Для наплавки образцов, представляющих собой зубья шарошек буровых долот, вырезанных из периферийного ряда шарошек долот 2К-214Т, были приготовлены следующие

три смеси порошков;

IНJII

Фтористый кальций

85 9 4 2

83,582 Кремнезем

9,510

4,55 Окись меди Борный ангидрид

2,53

входящих в шихту состава, вес. %:

Феррованадий

7,5 Ферромарганец 2,1 1,5 Флюс Релит

Остальное

Каждая из трех смесей флюсующих компонентов отдельно перемешивалась с легирующими добавками (феррованадием и ферромарганцем) и релитом.

При нанлавке опытных образцов уменьщилось содержание карбидной составляющей на 15-20%.

Формула изобретения

Флюс преимущественно для введения в качестве составляющей шихты, предназначенной для индукционной наплавки, содержа5щий кремнезем, борный ангидрид, фтористый кальций, отличающийся тем, что, с целью иовышения пластичности металла шва и стойкости его к ударным нагрузкам, он дополнительно содержит окись меди при следу-5 ющем соотношении компонентов, вес. %: Кремнезем 9-10 Борный ангидрид 2-3 6 Окись меди 4-5 Фтористый кальций Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 457567, кл. В 23К 35/36, 1973. 2. Петров Г. Л. Сварочные материалы. Л., «Машиностроение, 1972.