Способ изготовления марганцевых плавленных флюсов Советский патент 1978 года по МПК B23K35/40 

Изобретение относится к сва1х чному производству, в частности к способам изготовления марганцевых плавленых флюсов, применяемых преимущественно при сварке сталей, используемых в судостроительной промышленности,энергетическом машиностроении и других отраслях народного хозяйства. Для автоматической сварки конструк ций энергетических установок из низко легированных сталей применяются сварочные марганцевые плавленые флюсы. Для уменьшения количества фосфора в таких флюсах при их выплавке вводят чугунную или стальную стружку в количестве 10-25% от веса плавки l . Однако при этом не обеспечивается потребное количество фосфора. . Основным компонентом, с KOTOIWM ввводится большое количество фосфора является марганцевая руда, имекядая следующий состав, вес.%: Мпо 58,0 ,0 СаО ,5 ,1 ,2 При сварке фосфор восстанавливается из флюса и переходит в металл шва В результате в металле шва фосфора содержится значительно больше (особенно при сварке многопроходных швов), чем в свариваемой стали и сварочной проволоке. Увеличение фосфора в металле швов стальных конструкций снижает пластичность, вязкость и стойкость металла шва против образования холодных и горячих трещин, повышает склонность металла к проявлению синеломкости в интервале температур сопутствующего подогрева при сварке 200-350с, значительно увеличивает склонность металла шва к отпускной и тепловой хрупкости, снижает стойкость.против циклических нагружений и радиационную стойкость металла шва. Известен способ изготовления сварочного марганцевого плавленого флюса 2, в котором уменьшение содержания фосфора в металле шва достигается введением в состав шихты окиси марганца торгового сорта. Однако последний не может содержать серу и фосфор в низких пределах, и поэтому флюс, изготовленный по этому способу, не может быть использован при сварке сталей, в которых строго лимитируется содержание фосфора. Цель изобретения - снижение содержания в металле шва фосфора и серы. Поставленная цель достигается введением в шихту флюсов частично окисле ного марганца. Частично окисленный марганец получгиот путем термического окисления порошкообразного металличес кого марганца марки МрО или МрОО (ГОС 6008-51), Окисление порошкообразного металлического марганца производится в электропечи в интервале температур 400-600 С. Частично окисленный марганец состо тоит приблизительно из 1/3 металличес кого марганца и 2/3 окисла преимущест венно в виде MriiO. Частично окисленный марганец содер жит фосфора не более 0,01%, т.е. не более, чем в исходном продукте-марган це марки МрО или МрОО. Частично окисленный марганец вводится в состав шихты флюса в виде механической смеси с остальными компонентами (расчет проводится на закись марганца по верхнему пределу для данной марки флюса). При выплавке флюса этот частично окисленный марганец вносит большое количество дисперсных частиц неокислившегося марганца, которые находятся в массе расплавленного флюса до их осаждения

Химический состав флюса на дно электропечи. Эти частицы, имея высокую удельную поверхность, а следовательно, и высокую реакционную способность, растворяют из жидкого флюса повышенное количество серы и фосфора в соответствии с константойраспределенная. Кроме того, металлический марганец раскисляет флюс за счет снижения в нем высших окислов железа и марганца. В процессе выплавки флюса частицы металлического марганца вместе с вредными примесями оседают на дно электропечи, где к концу плавки образуется небольшой слой жидкого металлического марганца. .Готовый флюс выливается из электропечи, а жидкий металлический марганец с вредными примесями сливается отдельно и идет в отход. Пример. Частично окисленный марганец вводят во флюс марки АН-42 взамен обычной марганцевой руды. Aвтoмaтичeckaя сварка под флюсом проб из стали марки 15х2МФА производилась про&олокой марки Св-ЮХМТФ. Химический состав флюса, химический состав металла шва и его механические свойства приведены в табл. 1 и 2. Таблица 1

15,95 15,3 16,4 Обычный АН-42

АН-42 с частично окисленным марганцем вместо марганцевой

РУДЫ

16,4 17,2 33,8 0,017 0,007 16,8 32,6 0,053 0,012

(О

и

S

с; ю

(О

н

(в

pq

3

(О

с;

(О

ь

0) S

nj п н о

«S

о п о

ш

S

ж

и

0)

у

S X

ю

X

ш

т

П5

f о

с:

S X

о ф

V 76 Формула изобретения Способ изготовления марганцевых пля.9леных1 флюсов, применяемых преимущественно при сварке сталей, включакя й введение в состав шихты окиси марганца и последующее плавление компонентов шихты, отличаюц и и с я тем, что,, с целью снижения содержания в металле шва серы 38 .и фосфора, в качестве окисла марганца вводится частично окисленный мар-ганец, получаемый путем термического окисления порошкообразного металлического марганца. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Справочник по сварке под. ред. Е.В.Соколова.Машиностроение, 1962. 2. Патент США 3192076, кл.148-26, 29.06.65.