Классификация флюсов по химическому составу

В основу классификации флюсов по химическому составу положено со-держание в них оксидов и солей металлов.

Окислительные флюсы

Различают окислительные флюсы, содержащие в основном оксиды МnО и SiO₂. Для получения не­обходимых свойств флюса в него вводят и другие составляющие, напри­мер плавиковый шпат, а также весьма прочные оксиды CaO, MgO, A1₂O₃, которые в сварочных условиях практически не реагируют с металлом.

Чем больше содержится во флюсе МnО и SiO₂, тем сильнее флюс может легировать металл кремнием и марганцем, но и одновременно тем сильнее он окисляет металл. Чем сложнее легирована сталь, тем меньше должно содержа-ться во флюсе МnО и SiO₂, в противном случае недопус­тимо возрастает окис-ление легирующих элементов в стали; нежелатель­ным может быть и дополни-тельное легирование металла кремнием и марганцем. Поэтому окислительные флюсы преимущественно применя­ют при сварке углеродистых и низколеги-рованных сталей.

Окислительные флюсы могут содержать до 10% фтористых соединений. По содержанию МnO и SіO₂ делятся по содержимому SіO₂: безкремнистые (SіO₂<5%); низкокремнистые (6...35% SіO₂) и высококремнистые(SіO₂>35%).

По содержанию MnO: безмарганцовистые (MnO <1%),низкомарганцовис-тые (MnO до 10%), среднемарганцовистые(MnO 15...30%), высокомарганцови-стые(MnO>30%).

Высококремнистые флюсы имеют лучшие сварочные свойства по сравнению с низкомарганцовистыми (малый переход S из флюса, хорошая стойкость против образования кристаллизационных трещин, интенсивное выгорание углерода). Низкомарганцовистый флюс обеспечивает лучшую отделимость шлаковой корки из поверхности шва, так как имеют меньшее окислительное действие флюса на металл шва. Для сварки низколегированных сталей применяются низкокремнистые флюсы АН-15, АН-42, АН-47.

Безокисли­тельные флюсы

Малоокисли­тельные флюсы практически не содержат оксидов кремния и марганца или содержат их в небольших количествах. В них входят фториды CaF₂ и прочные оксиды металлов(СаF , NaF, KCl, NaCl, Na AlF₆). Их преиму-щественно используют для сварки высоколегированных сталей. Бескислород-ные флюсы целиком состоят из фторидных и хлоридных солей металлов, а так-же других составляющих, не содержащих кислород. и используются для сварки химически активных металлов (алюминия, титана и др.).

В связи с широким применением плавленых флюсов на основные марки флюсов существует ГОСТ 9087-81 (в ред. 1990 г.) "Флюсы сва­рочные плавле-ные", в котором регламентирован химический состав 21 марки плавленых флю-сов, указаны цвет, строение и размеры зерна и даны рекомендации по области их применения.

Для двух марок флюсов АН-20 и АН-26 сделано разделение не толь­ко по размеру зерна, но и в зависимости от строения зерен флюса - стек­ловидного или пемзовидного характера. Строение зерен флюса зависит от состава распла-ва флюса, степени перегрева в момент выпуска в воду, в связи с чем флюс мо-жет получиться плотным, с прозрачными зернами -"стекловидный", либо по-ристым, рыхлым - "пемзовидным". Пемзовидный флюс при том же составе име-ет в 1,5 ... 2 раза меньший удельный вес. Эти флюсы хуже защищают металл от действия воздуха, но обеспе­чивают лучшее формирование швов при больших силах тока и скоростях сварки.

Флюсы различают также и по размеру зерен. Так, флюсы АН-348-А, ОСЦ-45, АН-20С, АН-26П имеют размер зерен 0,35.. 3 мм; флюсы АН-348-АМ, ОСЦ-45-М, ФЦ-9, АН-20С 0,25 ... 1,6 мм; флюсы АН-8, АН-22 и АН-26С - 0,35 ... 4 мм и флюс АН-26-СП - 0,25 ... 4 мм. Стек­ловидные флюсы с размером зе-рен не более 1,6 мм предназначены для сварки электродной проволокой диа-метром не свыше 3 мм.

В обозначении марки флюса буквы означают: М - мелкий, С - стек­ловид-ный, П - пемзовидный, СП - смешанный.

Для сварки сталей одновременно выбирают систему флюс- проволока

(3 системы):

1) низкоуглеродистая проволока (Св-08, Св-08А) и высокомарцовистый высо-кокремнитый флюс (MnO=35...45%) и (SіО₂=40...45%). Количество восстанов-

ленных из флюса Mn = 0,7%, Sі = 0,4%;

2) низкоуглеродистая проволока, легированная до 2% Mn(Св-10Г2) и вы-сококремнитый флюс (40...42% SіО₂ и не более 15% MnO). Легирование метал-ла шва Mn за счет проволоки, а Sі - из флюса;

3) марганцовистая проволока (1%Mn) и среднемарцовистый(≈30%MnО) кислый флюс.

Легирование металла шва Mn за счет проволоки и флюса, Sі - за счет флюса.

Взаимодействие металла и флюса при сварке зависит от основности флю- са, определяемая выражением

В =

Если В >1 - то основной, < 1- это кислый. У кислых флюсах активность кислорода низкая из-за связывания его в комплексные соединения (анионы) на основные Sі и Al.