Основы сварочного дела

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, ОСІД-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

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, %: