Керамический флюс для механизированнойСВАРКи СТАли Советский патент 1981 года по МПК B23K35/362 

(54) КЕРАМИЧЕСКИЙ ФЛЮС ДЛЯ МЕХАНИЗИРОВАННОЙ СВАРКИ СТАЛИ

Изобретение относится к сварочны материалам, а именно к керамическом флюсу для сварки трехфазной дугой закаливающихся сталей типа ЗОХГСНА хромоникелевой аустенитной проволокой. Известен керамический флюс flj д сварки сталей низколегированньми пр волоками, содержащий компоненты в следующем соотношении, вес.%: Магнезит30-50 Волластонит 10-40 Плавиковый шпат 7-20 Глинозем5-20 Мрамор5-12 Марганцевая руда 2-8 Гематит1- 3 Ферросилиций 0,2-5 Ферротитан 0,2- .5 Ферромарганец 0,2-5. Однако этот флюс непригоден для сварки трехфазной дугой из-за плохо го формирования валиков и не всегда обеспечивает требуемую стойкость .ау тенитных швов против образования го чих трещин. По этой причине в произ водстве вынуждены ограничивать режи сварки трехфазной дугой, особенно первых валиков многослойных швов. Все это создает определенные затруд нения в производстве конструкций из закаливающихся сталей. Известен также керамический флюс 2 для сварки сталей, имеющий следующий состав, вес.%: Рутил3-9 Полевой шпат .3-8 Магнезит22-40 Плавиковый шпат (флюоритовый концентрат)20-30 Глинозем14-20 Мрамор3-8 Гематит . 10-12 Марганцевая руда 2-5 Алюминиевый порошок 2-5 Ферротитан 0,2-2,5 Ферросилиций . 0,2-2 Ферромарганец 0,2- 2. Однако при сварке трехфазной дугой под данным флюсом аустенитной хромоникелевой проволокой на поверхности швов имеется значительное количество прилипшего шлака. Кроме того, швы, выполненные под таким флюсом, не всегда удовлетворяют требованиям по стойкости против образования горячих трещин.. По этим причинам указанный флюс не может быть применим ДЛЯ сварки трехфазной дугой закаливающихся сталей аустенитными хромоникелевыми проволоками. Цель изобретения - улучшение сварочнотехнологических свойств флюса и повышение стойкости аустенитных швов против образования горячих трещин при сварке закаливающихся сталей трехфазной дугой хромоникелевой проволокой типа СвХ21н101б. Поставленная цель достигается тем что керамический флюс для механизиро ванной сварки стали, содержащий флюоритовый концентрат, магнезит, гематит, мрамор, ферротитан, ферросилиций , дополнительно содержит хром металлический и вы9ококремнистый марганцевый плавленый флюс. Требуемые сварочно-технологически характеристики флюса получаются за счет введения во флюс металлического высококремнистый марганц флюоритовый кЬнцентрат + Введение во флюс небольших добавок мрамора и гематита позволяет получить достаточную стойкость швов против образования пор. Повышение стойкости аустенитных швов против образования горячих трещин достигается за счет комплексного модифицирования наплавленного метал ла хромом и титаном, вводимых в состав керамического флюса в виде порошков металлического хрома и ферро титана. Легирование хромом и кремнием с помощью керамического флюса также способствует повышению стойко ти швов против образования горячих трещин за счет образования в них двухфазной аустенитно-ферритной структуры с содержанием 2-5% с -фазы При этом такое содержание ci-фазы еще не приводит к заметному снижени пластических свойств металла шва. Предлагаемый флюс содержит компо ненты в следующем соотношении, вес. Флюоритовый концентрат Магнезит (.обожженный) Гематит Мрамор Ферротитан 0,5- 2 Ферросилиций 1- 5 Хром металлический Высококремнистый марган- . цевый плавленый флюс Остально При этом более высокие результат по технологическим характеристикам достигаются при введении в состав предлагаемого керамического флюса йлавленого высококремнистого мар- ганцевого флюса типа АН-60, содержа щего компоненты в следующем соотношении, вес.%: 42,5-46,5 36 -41 3 -11 0,5- 3 5-8 0,5- 1,5 0,1- 5. хрома и плавленого флюса, а такжеоптимальной концентрации и соотношения шлакообразующих компонентов, обеспечивающих получение шлаковой основы с необходимым комплексом физикохимических свойств. Экспериментально установлено, что хорошее формирование и растекаемость валиков, а также отделимость шлаковой корки получаются . при определённом строго выбранном содержании во флюсе магнезита, флюоритового концентрата и высококремнистого марганцевого плавленого флюса определенного состава. При этом установлено, что наилучшее сочетание .указанных свойств достигается при-соотношении весовых процентов составных частей флюса в пределах:лавленый флюс п о i ,и-1,Ь При сварке трехфазной дугой закаливающихся сталей больших толщинтипа ЗОХГСНА аустенитной проволокой Св08Х21Н101б может быть применен, например, флюс следующих составов, вес.%: I -И Ml Флюоритовый концентрат 20 25 18 Магнезитовый металлургическийпорошок 20 22 17 Гематит 543 Мрамор 331 Ферротитан (марка Ти-О) Ферросилиций (марка Си-75) - 1 1 1 Хром (мар- ка Х-0) .3 1 5 . Высококремнистый марганцевыйплавленый флюс 44 40 51 В таблице приведены механические характеристики и данные по стойкости против образования горячих трещин швов, выполненных на стали типа ЗОХГСНА сваркой трехфазной дугой хромоникелевой аустенитной проволокой марки Св08Х21Н1016 диаметром 3 мм с применением предлагаемого флюса. Сварка трехфазной дугой выполнялась переменным на режиме: на изделие J(- 550 А, Ид 35 в;. между эле2 тродами Jj. 650 А, ид проволокой Св(5ВХ21Н10Гбсостава, %; С 0, Мп 5,83; Si 0,47-, Сг 20,8 Ni 9,96;. S 0,010 и Р 0,016, Обоазцы для механических испытаний вырезалис Из соедних слоев многослойного шва. Содержание хрома и плавленого высоко кремнистого флюса в опытных флюсах составов Т, II н III составляло соот ветственно среднее, нижнее и верхнее значения.Керамический флюс заявляемого состава присв.арке трехфазной дугой аустенитной проволокой Св08Х21Н1016 в широком диапазоне режимов обладает хорошими сварочно-техйологическими свойствами. Он,прошел всесторонние лабораторные испытания .при сварке трехфазной дугой жестких стыковых об разцов из закаливающейся стали типа ЗОХГСНА с типовыми разделками. Испытания показа.1И, что заявляемый ф.пюс обеспечивает устойчивый процесс горе ния дуги, незначительное газовьаделениё, хорошее формирование валиков, легкую отделимость шлаковой корки с поверхности всех валиков при сварк в глубокую разделку и требуемую стой кость швов против образования горячих трещин. Металлографические иссле дования показали, что в наплавленном под предлагаемым флюсом металле отсутствуют поры, зашлаковки, несплавления и другие дефекты. Использование предлагаемого керамического флюса для сварки трехфазной дугой в производстве крупногабаритных конструкций из закаливающихся ста лей типа ЗОХГСНА позволяет существенно повысить качество сварки и производительность сварочных работ и полувысококремнистый марган флюоритовый концентрат Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР чить за счет этого, определенный экономический эффект. . Формула изобретения 1. Керамическийфлюс для механизированной сварки стали, преимущестТвённо при сварке трехфазной дугой хромоникелевой аустенитной проволокой, содержащий флюоритовый концентрат, магнезит, гематит, мрамор, ферротитан, ферросилиций, о т л и ч а ющ и и с я с я тем, что, с целью повышения стойкости сварных швов против образования горячих трещин, он дополнительно содержит хром металлический и высококремнистый марганцевый плавленый флюс,, при слодующем соотношении компонентов, вес.%: Флюоритовый концентрат 18-25 Магнезит16-24 Гематит2-7 Мрамор1-5 .Ферротитан 3-7 Ферросилиций 0,5-2 Хром металлический 1-5 йлсококремнистый марганцевый .плавленый флюсОстальное. При этом плавленный флюс содержит компоненты в следующем соотношении, ес.%: 42,5-46,5 36 -41 3 -11 0,5- 3 5-8 Ре,2.0з 0,5-1,5 А1а.0з 0,1- 5 2. Флюс по п 1,отличаюи и с я тем. что, с целью повышеия технологических свойств флюса, н имеет соотношение компонентов. следующих пределах; плавленный флюс Q g..j g незит . ,.. 268143, кл. В 23 К 35/362, 31.01.69. 2. Авторское свидетельство СССР 323233, кл. В 23 К 35/362, 24.09.70.