Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Shpory мой вариант.docx
Скачиваний:
1
Добавлен:
25.04.2019
Размер:
1.87 Mб
Скачать

3. Сварочные материалы. Сварочные флюсы (для дуговой и электрошлаковой сварки).

Cварочный флюс – гранулированный порошок с размером зерен 0,2–4 мм, предназначенный для подачи в зону горения дуги при сварке. Под действием высокой температуры флюс расплавляется, при этом

  • создает газовую и шлаковую защиту сварочной ванны;

  • обеспечивает стабильность горения дуги и переноса электродного металла в сварочную ванну;

  • обеспечивает требуемые свойства сварного соединения;

  • выводит вредные примеси в шлаковую корку.

Сварочные флюсы классифицируются по технологии производства, химическому составу, назначению и др. характеристикам.

По способу производства сварочные флюсы делятся на плавленые и керамические (неплавленые). Рудоминеральные компоненты плавленых флюсов расплавляются в печи, а затем гранулируются, подвергаются прокалке и фракционированию. Керамические флюсы представляют собой сухие смеси компонентов, получаемые в результате смешивания минералов и ферросплавов с жидким стеклом с дальнейшей сушкой, прокалкой и фракционированием. Наиболее распространенными являются плавленые флюсы.

В зависимости от химического состава флюсы бывают оксидные, солеоксидные и солевые.

Оксидные флюсы состоят из оксидов металлов и могут содержать до 10% фторидных соединений. Они предназначены для сварки низколегированных и фтористых сталей. Оскидные флюсы по содержанию SiO2 подразделяются на бескремнистые (содержание SiO2 меньше 5%), низкокремнистые (6–35% SiO2), высококремнистые (содержание SiO2больше 35%), а по содержанию марганца – на безмарганцевые (содержание марганца меньше 1%), низкомарганцевые (меньше 10% марганца), среднемарганцевые (10–30% марганца) и высокомарганцевые (более 30% марганца).

Солеоксидные (смешанные) флюсы по сравнению с оксидными содержат меньше оксидов и большее количество солей. Количество SiO2 в них снижено до 15–30%, MnO до 1–9%, а содержание CaF2 увеличено до 12–30%. Солеоксидные флюсы используются для сварки легированных сталей.

Солевые флюсы не содержат оксидов и состоят из фторидов и хлоридов CaF2, NaF, BaCl2 и др. Они применяются для сварки активных металлов, а также для электрошлакового переплава.

Флюсы могут предназначаться для сварки высоколегированных сталей, углеродистых и легированных сталей, цветных металлов и сплавов и т. п.

По строению зерен (частиц) сварочный флюс может быть стекловидным, пемзовидным или цементированным.

Химическая активность флюса – одна из его важных характеристик, определяемая по суммарной окислительной способности. Показателем активности флюса служит относительная величина Аф со значением от 0 до 1. В зависимости от химической активности флюсы подразделяются на четыре вида:

  • высокоактивные (Аф > 0,6);

  • активные (Аф от 0,3 до 0,6);

  • малоактивные (Аф от 0,1 до 0,3);

  • пассивные (Аф < 0,1).

Флюсы для сварки низкоуглеродистых сталей

Для сварки низкоуглеродистых сталей используют оксидные флюсы. При этом возможны две комбинации систем «флюс–сварочная проволока»:

  1. Высококремнистый высокомарганцевый флюс в сочетании с низкоуглеродистой нелегированной проволокой (Св08, Св08А и др.);

  2. Высококремнистый низкомарганцевый или безмарганцевый флюс в сочетании с низкоуглеродистой проволокой, легированной марганцем, например, Св10Г2.

Легирование сварного шва марганцем в первой системе выполняется за счет флюса, во второй – за счет проволоки. Легирование кремнием в обеих системах осуществляется за счет флюса. Первая комбинация применяется в основном в России, вторая – за рубежом.

Наиболее распространенными отечественными флюсами для сварки низкоуглеродистых сталей являются следующие:

  • высококремнистые высокомарганцевые – стекловидные АН-348, АНЦ-1, ОСЦ-45, ФЦ-3, ФЦ-6, ФЦ-9 и пемзовидный АН-60; химическая активность Аф – от 0,75 до 0,9–0,95;

  • высококремнистые среднемарганцевые стекловидные АН-1, АН-65, ФЦ-7; химическая активность Аф – от 0,75 до 0,9;

  • высококремнистый низкомарганцевый флюс ФВТ-4 (стекловидный); химическая активность Аф = 0,6; 

Флюсы для сварки низколегированных сталей

При сварке низколегированных сталей используются флюсы с более низкой химической активностью (Аф от 0,3 до 0,6), чем при сварке низкоуглеродистых сталей. В них содержится меньшее количество оксидов SiO2 и MnO и большее количество CaF2 и СаО. За счет меньшей активности сварочного флюса снижается окисление легирующих элементов в стали и улучшается пластичность шва, однако при этом несколько ухудшается формирование шва, повышается вероятность порообразования.

Наиболее распространенные отечественные флюсы для сварки низколегированных сталей:

  • низкокремнистые низкомарганцевые – ФЦ-11, ФЦ-15, ФЦ-16, ФЦ-22, ФВТ-1, АН-43;

  • низкокремнистые средне-марганцевые – АН-42, АН-47.

Флюсы для сварки средне- и высоколегированных сталей

При сварке средне- и высоколегированных сталей обычно используются малоактивные флюсы (Аф от 0,1 до 0,3). В них содержится еще меньшее количество SiO2, практически отсутствует MnO, содержание CaO – до 20%, CaF2 – от 10–20 до 60% (для более легированных сталей содержание CaF2 во флюсе повышается).

Известные отечественные флюсы для сварки средне- и высоколегированных сталей:

  • малоактивные – АН-15, АН-17, АН-18, АН-20, АН-45, АВ-5, ФЦ-17, ФЦ-19, НФ-18, ОФ-6;

  • активный сварочный флюс АН-26 (Аф составляет около 0,5).

Флюсы для сварки активных металлов

Для сварки активных металлов, например, титана, применяются полностью солевые флюсы. В них не добавляются оксиды, поскольку это приводит к загрязнению швов кислородом и резкому снижению их пластичности. Флюсы производят на основе фторидов и хлоридов щелочных и щелочноземельных металлов, например, с таким составом: 85–95% CaF2, 0–19% BaCl, 1–6% NaCl, 0-4% CaCl.

Таблица. Химический состав некоторых флюсов, применяемых при дуговой сварке

Химический состав, %

Флюс

кремне- зем SiO2

глино- зем Al2O3

MnO

CaO

MgO

CaF2

Fe2O3 **

S

P

АН-348-А*

40–44

≤ 6

31–38

≤ 12

≤ 7

3–6

0,5–2,0

≤ 0,12

≤ 0,12

ОСЦ-45 *

37–44

≤ 6

37–44

≤ 10

≤ 3

5–9

0,5–2,0

≤ 0,12

≤ 0,14

АН-18 *

17–21

14–18

2,5–5,0

14–18

7–10

19–23

13,5–16,5

≤ 0,05

≤ 0,05

АН-42 *

30–34

13–18

14–19

12–18

14–20

≤ 1,0

≤ 0,06

≤ 0,10

АН-43 *

18–22

30–36

5–9

14–18

≤ 2

17–21

2,0–5,0

≤ 0,05

≤ 0,05

АН-47 *

28–33

9–13

11–18

13–17

6–10

8–13

0,5–3,0

≤ 0,05

≤ 0,08

АН-60 *

42–46

≤ 6

36–41

≤ 10

≤ 3

5–9

≤ 0,9

≤ 0,05

≤ 0,05

АН-65 *

38–42

≤ 5

22–28

≤ 8

7–11

8–12

≤ 1,5

≤ 0,05

≤ 0,05

ФЦ-7

46–48

≤ 3

24–26

≤ 3

16–18

5–6

≤ 2

≤ 0,10

≤ 0,10

ФЦ-9 *

38–41

10–13

38–41

≤ 8

≤ 3

2–3

≤ 1,5

≤ 0,10

≤ 0,10

ФЦ-17

24–28

18–22

≤ 6,0

23–27

11–18

≤ 1,0

≤ 0,03

≤ 0,025

ФЦ-19

20–25

18–23

≤ 6,0

20–25

16–21

1,0–3,0

≤ 0,03

≤ 0,03

ФЦ-22

33–37

16–21

6–9

5–9

18–22

8–12

≤ 1,0

≤ 0,04

≤ 0,03

ФВТ-1

31–35

17–22

8–11

2–6

19–24

8–12

≤ 1,0

≤ 0,05

≤ 0,05

48-ОФ-6

3,5–6,0

20–24

≤ 0,3

16–20

≤ 2,0

50–60

≤ 1,0

≤ 0,025

≤ 0,025

* – согласно ГОСТ 9087-81 «Флюсы сварочные плавленые. Технические условия»

** – для значений по ГОСТ 9087-81 содержание оксидов железа приведено в пересчете на Fe2O3

*** – для флюса АН-47 содержание TiO2 и ZrO2 по массе составляет соответственно 4,0–7,0% и 1,1–2,5%

**** – для флюса АН-65 содержание TiO2 и ZrO2 по массе составляет соответственно 4,0–7,0% и 4,0–7,0%

***** – для флюсов ФЦ-17 и ФЦ-19 содержание K2O и Na2O составляет 5–10%, содержание Cr2O3 – 0,5–2,0%

****** – для флюса ФВТ-1 содержание K2O и Na2O составляет не более 2,5%

Таблица. Области применения флюсов

Флюс

Характерная область применения при дуговой сварке

АН-348-А ОСЦ-45 ФЦ-9

углеродистые низколегированные стали

АН-18

средне- и высоколегированные стали

АН-42 АН-43 АН-47

углеродистые низколегированные и среднелегированные стали высокой и повышенной прочности

АН-60

углеродистые низколегированные стали, сварка труб

АН-65

углеродистые низколегированные стали, сварка на высоких скоростях

ФЦ-7

низкоуглеродистые стали, сварка на больших токах

ФЦ-17

высоколегированные стали аустенитного класса

ФЦ-19

высокохромистые стали

ФЦ-22

сварка угловыми швами углеродистых и легированных сталей

ФВТ-1

сварка углеродистых и легированных сталей с повышенной скоростью (до 150 м/ч)

48-ОФ-6

сварка высоколегированной проволокой

Производство флюса

Технология производства плавленого сварочного флюса представлена на рисунке ниже.

Основные этапы технологии производства:

  1. Подготовка шихты

  2. Выплавка флюса

  3. Грануляция

  4. Обработка

  5. Контроль качества произведенного флюса

  6. Упаковка

Компоненты флюса должны храниться раздельно по партиям согласно нормативно-технической документации. При подготовке шихты выполняются крупное, среднее и мелкое дробление кусковых компонентов, их мойка и сушка. Далее производятся их взвешивание, дозировка согласно рецепту и смешивание.

Выплавка флюса осуществляется в электродуговых или газопламенных печах. Сварочный флюс после выплавки в газопламенной печи всегда гранулируется мокрым способом и получается стекловидным, а флюс, выплавленный в электродуговой печи может гранулироваться сухим способом и быть пемзовидным.

Грануляция флюса может выполняться мокрым и сухим способом. При мокрой грануляции расплав выливается в наполненный водой бассейн и при соприкосновении с холодной водой делится на мелкие частицы. При сухом способе грануляции расплав сливают в металлический поддон или изложницу с последующим дроблением слитка.

При обработке флюса выполняются его сушка, дробление и просеивание. По окончании просеивания мелкую и крупную фракции, не соответствующие ТУ, возвращают на переплав.

При контроле качества флюса проверяются размер зерен, удельный вес, химический состав, влажность и другие характеристики.

Упаковка флюса может осуществляться в полиэтиленовые мешки, пятислойные бумажные мешки, металлические барабаны или ящики.

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]