Сварочные флюсы
Флюсы служат для защиты наплавляемого металла от воздуха и для легирования металла шва необходимыми присадками. Взаимодействуя в процессе сварки с жидким металлом, расплавленный флюс в значительной степени определяет химический состав металла, а следовательно, и его механические свойства. Образуя затем над металлом шва корку шлака, флюс способствует медленному остыванию металла, выходу на поверхность газов и шлаковых включений и тем самым образованию плотного и высококачественного шва. При этом корка шлака легко отделяется от металла шва. Флюс также способствует устойчивому горению дуги и стабильному течению процесса сварки.
По способу изготовления флюсы делятся на плавленые и неплавленые.
Плавленые флюсы являются основными при автоматической сварке металла. Они изготовляются в соответствии с требованиями ГОСТ 9087—81. Флюсы АН-348-А, АН-348- АМ, АН-348-Б, АН-348-БМ, ОСЦ-45, ОСЦ-45М, АН-60 и ФЦ-9 предназначены для механической сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей углеродистой и низколегированной сварочной проволокой. Флюс АН-8 применяют при электрошлаковой сварке углеродистых и низколегированных сталей и сварке низколегированных сталей углеродистой и низколегированной сварочной проволокой. Флюсы АН-15М, АН-18, АН-20С, АН-20СМ и АН-20П служат для дуговой автоматической сварки и наплавки высоколегированных и среднелегированных сталей соответствующей сварочной проволокой. Флюс АН-22 предназначен для электрошлаковой сварки и дуговой автоматической наплавки и сварки низко - и среднелегированных сталей соответствующей проволокой. Флюсы АН-26С, АН-26СП и АН-26П применяют при автоматической и полуавтоматической сварке нержавеющих, коррозионно-стойких и жаропрочных сталей соответствующей сварочной проволокой. Флюсы АН-17М, АН-43 и АН-47 предназначены для дуговой сварки и наплавки углеродистых, низко - и среднелегированных сталей повышенной и высокой прочности соответствующей проволокой.
Нормальные флюсы содержат зерна размером 0,35 ... 3 мм. Флюсы мелкой грануляции состоят из зерен
Марка флюса |
SiO* |
МпО |
СаО |
MgO |
АЫЭз |
АН-348-А |
41,0.. .44,0 |
34,0...38,0 |
<6,5 |
5,0...7,5 |
<4,5 |
ОСЦ-45 |
38,0...44,0 |
38,0...44,0 |
<6,5 |
<2,5 |
<5,0 |
АН-348-AM |
41,0...44,0 |
34,0...38,0 |
<6,5 |
5,0...7,5 |
<4,5 |
ОСЦ-45М |
38,0...44,0 |
38,0...44,0 |
<6,5 |
<2,5 |
<5,0 |
АН-60 |
42,5...46,5 |
36,0...41,0 |
3,0... 1 1,0 |
0,5...3,0 |
<5,0 |
АН-8 АН-20С 1 |
33,0...36,0 |
21,0...26,0 |
4,0...7,0 |
5,0...7,5 |
11,0... 15,0 |
АН-20СМ ) АН-20П ) |
19,0...24,0 |
<0,5 |
3,0...9,0 |
9,0... 13,0 |
27,0...32,0 |
АН-22 АН-26СП ) |
18,0...21,5 |
7,0...9,0 |
12,0... 15,0 |
11,5... 15,0 |
19,0...23,0 |
АН-26С 1 АН-26П J |
29,0...33,0 |
2,5...4,0 |
4,0...8,0 |
15,0...18,0 |
19,0...23,0 |
ФЦ-9 |
38,0...41,0 |
38,0...41,0 |
<6,5 |
<2,5 |
10,0... 13,0 |
Продолжение табл. 10 |
Марка |
СаР2 |
К*0 |
Fe,,Oj |
S |
Р |
С |
флюса |
Na-jO |
не более |
||||
АН-348-А |
4,0...5,5 |
2,0 |
0,15 |
0,12 |
||
ОСЦ-45 |
6,0...9,0 |
— |
2,0 |
0,15 |
0,15 |
— |
АН-348-АМ |
3,5...4,5 |
— |
2,0 |
0,15 |
0,12 |
— |
ОСЦ-45М |
6,0...9,0 |
— |
2,0 |
0,15 |
0,10 |
— |
АН-60 |
5,0...8,0 |
— |
1.5 |
0,15 |
0,15 |
— |
АН-8 АН-20С ) |
13,0...19,0 |
— |
1,5...3,5 |
0,15 |
0,15 |
— |
АН-20СМ) АН-20П j |
25,0...33,0 |
2,0...3,0 |
1,0 |
0,08 |
0,05 |
— |
АН-22 АН-26СП1 |
20,0... 24,0 |
1,0...2,0 |
1,0 |
0,05 |
0,05 |
— |
АН-26С ) АН-26П J |
20,0...24,0 |
— |
1,5 |
0,10 |
0,10 |
0,05 |
ФЦ-9 |
2,0...3,0 |
— |
2,0 |
0,10 |
0,10 |
— |
размером 0,25... 1,0 мм и обозначении марки имеют конечную букву М. Флюсы, маркируемые буквами АН, разработаны Институтом электросварки имени Е. О. Патона, а флюсы, маркируемые буквами ОСЦ и ФЦ,— ЦНИИТмашем.
Флюсы изготовляют следующим образом: исходные материалы (марганцевая руда, кварцевый песок, доломит, мел, плавиковый шпат и др.) размалывают до необходимых размеров, перемешивают в определенных массовых соотношениях и помещают для плавки в пламенные печи или в электропечи. Расплавленный флюс выпускают в проточную воду, где он остывает и растрескивается на мелкие частицы. Затем флюс сушат в барабанах или в сушильных шкафах при температуре 300 ... 350° С и просеивают через сито. Химический состав (%) плавленых флюсов для - автоматической и полуавтоматической сварки приведен в табл. 10.
В состав указанных марок флюса в качестве основных компонентов входят марганец в виде оксида марганца (II) и кремний в виде кремнезема SiO^. Марганец, обладая большим сродством к кислороду, восстанавливает содержащиеся в наплавляемом металле оксиды железа, кроме того, образуя с серой сульфид MnS, способствует удалению ее в шлак. При сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей высокомарганцовистые флюсы легируют металл шва. Кремний способствует снижению пористости металла шва, так как подавляет
процесс образования оксида углерода СО, который является одной из основных причин образования пор в наплавленном металле. Кремний также является хорошим раскислителем, но как легирующий элемент при сварке под флюсом имеет ограниченное применение.
Неплавленые флюсы изготовляют следующим’образом: исходные материалы предварительно тонко размалы - вают и замешивают в строго определенных соотношениях с водным раствором жидкого стекла. Полученную тестообразную массу протирают через сито, обеспечивающее получение частиц необходимой грануляции. Затем сушат в сушильных печах в течение 15 ... 20 мин при температуре 150° С и прокаливают при температуре 300 ... 350° С.
Неплавленые керамические флюсы, предложенные акад. К - К - Хреновым, позволяют значительно проще легировать металл шва различными при-
Наименование компонентов:
Титановый концентрат.............................
Марганцевая руда.....................................
Кварцевый песок.......................................
Алюминиевая пудра..................................
Ферромарганец........................................
Ферросилиций..........................................
Ферротитан..............................................
Диоксид титана.........................................
Мрамор.....................................................
Полевой шпат..........................................
Плавиковый шпат......................................
Жидкое стекло (в % к массе сухой смеси)
Магнитные флюсы относятся также к неплавленым. По технологии изготовления и применению они аналогичны керамическим. Кроме веществ, входящих в состав керамических флюсов, магнитные флюсы содержат железный порошок, который не только придает им магнитные свойства, но и способствует повышению производительности сварки. Флюс подается через сопло дозирующим устройством автомата (или полуавтомата). Под действием магнитного поля сварочного тока флюс притягивается к зоне сварки. При этом обеспечивается минимальный расход флюса и появляется возможность качественной сварки вертикальных швов.
месями. Для этого в состав флюса вводят необходимое количество легирующих примесей в виде металлического порошка, минеральных веществ или ферросплавов. По сравнению с плавлеными вторым важным преимуществом керамических флюсов является их малая чувствительность к ржавчине, окалине и влаге на поверхности свариваемых кромок деталей. Это особенно важно при строительно-монтажных работах на открытом воздухе.
Керамические флюсы имеют в своем составе не только минеральные шлакообразующие вещества, но и ферросплавы, которые обеспечивают хорошее раскисление металла шва и необходимое его легирование. При изготовлении керамических флюсов ферросилиций и ферромарганец следует подвергать пассивированию. Составы керамических флюсов, %:
К-2 |
КС-1 |
КВС-19 |
К-1 |
55 |
— |
— |
— |
— |
— |
54 |
60 |
— |
— |
30 о |
20 |
14 |
0,5 |
L |
_ |
8 |
0,8 |
7 |
І0 |
— |
6,0 |
— |
— |
— |
15,0 |
— |
— |
— |
57,7 |
— |
— |
13 |
— |
— |
— |
10 |
20,0 |
7 |
І0 |
13 |
15,0 |
15.. .17 |
17 |