4.3 Флюси для зварювання високолегованих сталей

Першими вітчизняними флюсами, призначеними для зварювання високолегованих сталей, були АН-26, ФЦЛ-1 і ФЦЛ-2. Найбільш вдалий з них – флюс АН-26, який і в даний час широко застосовують для механізованого зварювання високолегованих корозійно-стійких і жароміцних сталей. Флюс згідно ГОСТ 9087–81 випускають трьох марок однакового хімічного складу з різною будовою зерен (АН-26С – скловидний, АН-26П – пемзовидний, АН-260П – суміш зерен скловидної і пемзовидної будови).

Для автоматичного зварювання високолегованих чистоаустенітних сталей типу 0Х23Н28М3Д3Т розроблений і застосовується сильноокиснюючий низькокременевий флюс АН-18. У поєднанні з ним застосовують дріт ідентичного з основним металом хімічного складу. Підвищена окиснювальна здатність флюсу АН-18, викликана наявністю в його складі значної кількості оксидів заліза, істотно підвищує стійкість швів проти утворення гарячих тріщин і попереджає можливість проходження кременевідновлюваного процесу. Висока стійкість проти утворення гарячих тріщин дозволяє вести зварювання при збільшеній погонній енергії.

Для зварювання азотовмісних корозійностійких сталей розроблений флюс АН-45, що забезпечує підвищену ударну в'язкість металу шва при низьких температурах. Це досягається в результаті зниження в шві вмісту кремнію і сірки, мінімального вигорання легуючих елементів, а також деякого зниження загального вмісту газів і окисних неметалічних включень. Флюс АН-45 можна також застосовувати для зварювання високолегованих хромонікелевих сталей типу 18–8 і ін.

Для наплавлення і зварювання високолегованих аустенітних сталей застосовують також флюси ОФ-10 і ОФ-6. Вони забезпечують цілком задовільне формування швів і достатньо високу їх якість. Кращими технологічними властивостями і меншою схильністю до гідратації володіє флюс ФЦ-17. Він містить до 30% SiO₂ і спеціальні добавки солей, що істотно знижують інтенсивність окислення феритообразуючих елементів – хрому і ніобію.

Плавлені безкисневі флюси серії ІМЕТФ розроблені для зварювання хромонікелевих сплавів і аустенітних сталей, легованих алюмінієм, титаном, вольфрамом, молібденом і іншими елементами. До їх достоїнств відносяться модифіковані структури металу шва, підвищення його стійкості проти утворення гарячих тріщин, високий перехід легуючих елементів з дроту і основного металу, високі механічні властивості зварного з’єднання. Ці флюси розроблені на основі системи СаF₂–BaCl₂. Крім того, в них міститься NaF. Оптимальні зварювальні властивості флюсів забезпечуються при 15% BaCl₂. Найбільш висока стійкість швів проти утворення гарячих тріщин спостерігається при 5% NaF (флюс ІМЕТ-33).

4.4 Керамічні флюси

На відміну від плавлених флюсів, керамічні флюси (у деяких країнах їх називають агломерованими) при виготовленні не розплавляють. Вони є механічною сумішшю порошкоподібних компонентів, зцементованою єднальною речовиною, і виготовлену у вигляді гранул відповідного розміру. В якості єднальної речовини зазвичай застосовують водний розчин силікату натрію – так зване рідке скло.

Оскільки суміш порошкоподібних матеріалів (суха шихта флюсу) перед гранулюванням ретельно перемішується, то кожне зерно флюсу, що складається з міцно сполучених дрібних частинок початкових матеріалів, містить всі компоненти в рецептурному співвідношенні. Зерна-гранули флюсу мають однаковий хімічний склад і щільність. Завдяки цьому попереджається можливість розділення керамічного флюсу на його складові частини при транспортуванні і використанні.

Відсутність плавлення при виготовленні керамічних флюсів дозволяє вводити в їх склад, окрім звичайних рудомінеральних шлакоутворюючих компонентів, що використовуються в плавлених флюсах, також феросплави, метали, карбонати, вуглецеві речовини, вищі оксиди елементів і інші матеріали незалежно від їх взаємної розчинності. Ці матеріали зберігаються в натуральному стані до моменту їх використання в процесі зварювання. Це дозволяє за допомогою керамічного флюсу проводити додаткову металургійну обробку наплавленого металу, ефективніше впливати на склад і структуру металу шва.

Разом з тим керамічні флюси володіють деякими недоліками в порівнянні з плавленими флюсами. Вони більш гігроскопічні. Гранули керамічних флюсів зазвичай менш міцні і більш схильні до подрібнення, чим гранули плавлених флюсів. Хімічний склад наплавленого металу при зварюванні під керамічними флюсами, що містять значні кількості легуючих компонентів, більше залежить від режиму зварювання, чим при використанні плавлених флюсів. Вказані недоліки керамічних флюсів можуть бути усунені шляхом удосконалення технології їх виготовлення і дотримання параметрів режиму зварювання, що рекомендуються.

Керамічні флюси, що відкривають широкі можливості металургійної дії на метал шва, не дивлячись на вказані недоліки, у ряді випадків незамінні, наприклад, при необхідності отримання особливо високої якості зварних швів відносно ударної в'язкості при низьких температурах, стійкості швів проти утворення пір і тріщин, легкої віддільності шлакової кірки і деяких інших спеціальних вимог, що пред'являються до зварних з'єднань.