ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ

Сварочными флюсами называют специально приготовленные неме­таллические гранулированные порошки с размером отдельных зерен 0,25—4 мм (в зависимости от марки флюса). Флюсы, рас плавляясь, создают газовый и шлаковый купол над зоной сва рочной дуги, а после химико-металлургического воздействия в дуговом пространстве и сварочной ванне образуют на поверх иости шва шлаковую корку, в которую выводятся окислы, сера, фосфор, газы.

В зависимости от свариваемых металлов и требований, предъ являемых при этом к металлургическим процессам, флюсы могут иметь самые различные композиции. Флюсы принято разделять в зависимости от способа их изготовления, назначения и химиче­ского состава. По способу изготовления флюсы разделяют па нсплавленые (керамические) и плавленые.

Технология изготовления керамических флюсов сходна с тех­нологией изготовления покрытий электродов. Сухие компо­ненты шихты замешивают на жидком стекле; полученную массу измельчают путем продавливання ее через сетку на специальном устройстве типа мясорубки, сушат, прокаливают при тех же режимах, что и электродные покрытия, и просеивают для полу­чения частиц зерен определенного размера. Частицы сухой смеси компонентов могут скрепляться спеканием при повышенных температурах без расплавления. Полученные комки гранули­руют до необходимого размера (так называемые спеченные флюсы).

Неплавленые флюсы могут быть приготовлены и в виде про­пой механической смеси (флюсы — смеси). Из группы неплавле - IIих флюсов наибольшее распространение получили керамиче­ские флюсы, состав которых близок к составу покрытий основ­ного типа. Легирование металла такими флюсами достигается введением в лих необходимых ферросплавов. Флюсы при изго­товлении ие подвергаются операции расплавления, поэтому количество и сочетание ферросплавов и других легирующих элементов может быть различным, что позволяет легко получать любой требуемый состав металла наплавки.

Эта особенность флюсов является главным их преимущест­вом. Однако при использовании таких флюсов химический состав металла шва сильно зависит от режима сварки. Изменение вели­чины сварочного тока, и особенно напряжения дуги, изменяет соотношение масс расплавленных флюса и металла, а следова­тельно, и сос тав металла шва, который может быть неоднородным даже по длине шва.

Керамические флюсы обладают и другим серьезным недо­статке]1.! - - легко разрушаются вследствие малой механической прочности его частиц, что делает его разнородным по размерам. Эти флюсы имеют большую стоимость и при сварке обычных сталей не применяются. Основная область их использования — сварка высоколегированных специальных сталей и поплавочные работы.

Плавленые флюсы представляют собой сплавы окислов и солей металлов. Процесс изготовления их включает следующие стадии: расчет и подготовку шихты, выплавку флюса, грануля­цию, сушку после мокрой грануляции и просеивание. Предвари­тельно измельченные и взвешенные в заданной пропорции ком­поненты смешивают и загружают в дуговые или пламенные печи. После расплавления и выдержки, необходимой для завершения реакций, жидкий флюс при температуре около 1400° С выпускают из печи.

Грануляцию можно осуществлять сухим и мокрым способами. При сухом способе флюс выливают в металлические формы, после остывания отливку дробят в валках до крупки размерами 0,1—3 мм, затем просеивают. Сухую грануляцию применяют для гигроскопичных флюсов (содержащих большое количество фтористых и хлористых солей). Преимущественно это флюсы для сварки алюминиевых и титановых сплавов. При мокром спо­собе грануляции выпускаемый из печи тонкой струей жидкий флюс направляют в бак с проточной водой. В некоторых слу - чпих струю флюса дополнительно над поверхностью воды раз­бивают сильной струей воды.

Высушенную при температуре 250—350° С массу дробят и пропускают через два сита с 16 и 400 отверстиями на 1 см2. Остаток на втором сите представляет собой готовый флюс. Обычно ото неровные зерна от свеглй-серого до красно-бурого или корич­невого цвета (в зависимости от состава).

Хранят и транспортируют флюсы в стальных бочках, поли­этиленовых мешках и другой герметичной таре.

Принципиальное отличие плавленого флюса от керамического состоит в том, что плавленый флюс не может содержать леги­рующих элементов в чистом виде, в процессе выплавки они неиз­бежно окислятся. Легирование плавлеными флюсами происхо­дит путем восстановления элементов из окислов, находящихся во флюсе.

В основу классификации флюсов по химическому составу положено содержание в них окислов и солей металлов. Разли­чают окислительные флюсы, содержащие в основном окислы МпО и Si02. Для получения необходимых свойств флюса в него вводят и другие составляющие, например плавиковый шиат, а также весьма прочные окислы СаО, MgO, А1203, которые в сва­рочных условиях практически не реагируют с металлом.

Чем больше содержится во флюсе МпО и Si02, тем сильнее флюс может легировать металл кремнием и марганцем, но и одновременно тем сильнее он окисляет металл. Чем сложнее легирована сталь, тем меньше должно содержаться во флюсе МпО и Si02, в противном случае недопустимо возрастает окисле­ние легирующих элементов в стали; нежелательны* может быть и дополнительное легирование металла кремнием и марганцем. Поэтому окислительные флюсы преимущественно применяют при сварке углеродистых и низколегированных сталей. Безокнсли - тельные флюсы практически не содержат окислов кремния и мар­ганца или содержат их в небольших количествах. В них входят фториды СаГ2 и прочные окислы металлов. Их преимущественно используют для сварки высоколегированных сталей.

Бескислородные флюсы целиком состоят из фторидпых и хло - ридных солей металлов, а также других составляющих, не содер­жащих кислород. Их используют для сварки химически актив­ных металлов (алюминия, титана и др.).

В связи с широким применением плавленых флюсов на основ­ные марки флюсов существует ГОСТ 9087—69 «Флюсы свароч­ные плавленые», в котором регламентирован химический состав 10 марок плавленых флюсов, указаны цвет, строение и размеры зерна и даны рекомендации по области их применения (табл. 19).

Для двух марок флюсов АН-20 и АН-26 сделано разделение не толі, ко по размеру зерна, но и в зависимости от строения зерен флюса — стекловидного или пемзовидного характера. Строение зерен флюса зависит от состава расплава флюса, степени пере­грева в момент выпуска в воду, в связи с чем флюс может полу­читься плотным, с прозрачными зернами — «стекловидный», либо пористым, рыхлым — «пемзовидным». Пемзовидный флюс при том же составе имеет 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.

СМ

Ю

но

см

о

о

по

но

НО

О

ТЧ

тЧ

-сЧ

тЧ

чн

тЧ

гч

о

О

тч

о

О4

o'

О

о

о

О

о

О

О

ю

НО

ю

но

1-0

о

по

00

но

о

тЧ

тЧ

тЧ

ТЧ

т-Ч

тгН

тч

о

о

тЧ

О

о

О

о

o'

о

<5

о

о

о

lOv

о

О

НО

о

о.

о

со'

f

о

<3

но

см

СМ

-*Ч

см

см

СМ

—ч

нгД4

тН

но

Т-Г

О,

1

I

I

1

1

1

I

со'

1

см

1

1

1

1

1

1

1

I

1

1

С1

1

тн

1

но

но

со

СО

ЧР

4f

НО

а:

I

СО

[

ЧГ

1

05

1

со

1

1

СО

1

см

1

СМ

I

1

vf

СС

ID

СО

1

СМ

со

но

о

О

со

тЧ

см

см

см

СО

Ю

см

со

СО

О

о_

НО

о

тн

I

тЧ

I

СО

I

см

1

СМ

1

ЧҐ

LO

по”

vfr

to"

1

1

1

О

тН

1-­

05

05

тн

тЧ

ої

тЧ

ТЧ

но

о

ю

1.0

СО

но

СО

1'

1

НО

со

1

1-^'

1

to

НО

1 - Г 1

тЧ

1

нгЧ

1

ч

1

1

см

сі

см

1

1

ПО

НО

но

НО

05

но

tO

о

т-4

тЧ

тЧ

но

по

Ю

т-1

1

НО

но.

1C

t-

1

05

р

тН

Г

СО

сс

се

со

со

CD

I

1

1

1

со

ЧР

СО

СМ

ТЧ

со

vr*

тч

00

ЧГ

тЧ

CD

О.,

СО

vf

ЧР

со

Nf

ЧҐ

О]

НО

05

1

1

1

1

1

1

О

1

1

NJ*

СО

CD

Ч}1

со

СО

тч

Г-

НО

СС'

ОС

СО

со

со

со

см

(оГ

НО

НО^

о.

*<Г

СО

ЧР

SF

,

CD

тЧ

СО

|

1

ч|«

1

ЧҐ

ЧҐ1

1

чР

СО

I

см

I

СМ

1

СО

1

1

*тЧ

1

00

но

1

т-н

00

1

00

СО

1

05

1

00

I

о

s}<

сс

см

ЧР

со

СО

со

тЧ

тч

05

плавленые (выдержки пз ГОСТ 9087—69)

В

к

£

а

о

И

о

С

05

со

о

см

о

см

см

СМ

t=r

К

я

к

і

е

<

<

<

<

sf

яг

о

о

я

о

я

<

я

<

я

<

Флюсы различают также и по размеру зерен. Так, флюсы Ш-348-А; ОСЦ-45; H-20-C; AII-2G-I1 имеют размер зерен

0,35—3 мм; флюсы АН-348-АМ; ОСД-45-М; ФЦ-9; Н-20-0,25—

1,6 мм; флюсы АН-8; АН-22 и АН-26С — 0,35—4 и флюс АН 26-СИ — 0,25—4 мм. Стекловидные флюсы с размером зерен не более 1,6 мм предназначены для сварки электродной проволокой (диаметром не свыше 3 мм).

В обозначении марки флюса буквы означают: М — мелкий, С — стекловидный, Г! — пемзовидный, СП — смешанный. Пример условного обозначения флюса по стандарту: флюс АН-348-AM — ГОСТ 9087—09.

Так как химический состав металла шва тесно связан с хими­ческой активностью флюса и составом сварочной проволоки, флюс для сварки различных марок углеродистой и низколеги­рованной стали и марку проволоки выбирают одновременно, т. е. вы­бирают систему флюс — проволока. Для предупреждения обра­зования в швах пор металл швов должен содержать не менее 0,2—0,4% кремния и марганца. Это и определяет систему выбора флюса и сварочной проволоки.

В настоящее время используют три основные системы.

1. Низкоуглеродистая электродная проволока (Св-08, Св-08А і т. н.) и высокомарганцовистый (35—45% МпО) флюс с высоким содержанием кремнезема (40—45% Si02). Легирование шва крем­нием и марганцем происходит за счет кремнемарганцевосстанови - тельных процессов, количество восстанавливаемого из флюса в шов легирующего элемента сравнительно невелико (Si 0,4%; Мм 0,7%). При использовании керамического флюса легиро­вание металла шва марганцем и кремнием происходит путем их введения во флюс в виде ферросплавов.

2. Низкоуглеродистая проволока, легированная до 2% Мп (типа Св-10Г2), и высококремнистый (кислый) флюс, содержащий 40—42% Si02 и не более 15% МпО. В этом случае легирование шва марганцем происходит за счет проволоки, а кремнием — за счет восстановления его из флюса.

3. Средиемарганцовистая электродная проволока (~ 1 % Мп) и среднемаргаицовистый (~ 30% Мп) кислый флюс. Легирова­ние металла шва марганцем происходит за счет проволоки и мар­ганцевосстановительного процесса из флюса, кремнием — за счет кремневосстановительного процесса из флюса. Другие марки флюса, предназначенные для сварки различных высоко - или сложнолегированных сталей и цветных металлов, не стандарти­зованы и поставляются по различным ведомственным техниче­ским условиям (табл. 20).

Для электрошлаковой сварки применяют флюсы общего назна­чения (АН-348-А, АН-22, 48-ОФ-6, АНФ-5) и флюсы, предна­значенные именно для данного процесса (АН-8 и АН-25). Содер­жание в этих флюсах окислов титана обеспечивает высокую электропроводность их в твердом состоянии, что важно в начале процесса, при возбуждении дуги для создания начального объема шлаковой ванны. Лучшим с технологической точки зрения явля­ется флюс АН-8.

Таблица 20. Флюсы сварочные плавленые бсзокпслитсльные и бескислородные

Содержание (не более), % но массе

Мирка iJi. uk >с;

Особен­

ности

б

W

О

й

£3

с

<

С

а

о

О

to

S3

fa

та

и

fa

СС

ъ

О

а>

60

Рн

Примсрпое

назначение

АІІ-30

Безокис-

лительный

2—5

-

39—44

16- го.5

13—

и.

10—23

-

1,0

0,08

0,05

Сварка хромони­келевых сталей

ЛИ-70

То же

8,0

30-40

г.)—or.

20-30

1-3

0,09

0,05

Наплавка высоко­легированных ста­лей

4К-ОФ-6

»

3,5—

6,0

0,3

20-24

10—20

2,0

50—60

1,0

0,025

0,025

Дуговая и элект - рошлаковая свар­

ЛИФ-8

»

2,0

25-35

12—16

45—55

1,0

0.05

0,05

ка хромоникеле­

ЛІІФ-5

Бескисло­

родный

2,0

75—80

17—

25

1,0

0,05

0,02

вых сталей при работе сварных соединений в силь­но агрессивной среде

При механизированной сварке меди и ее сплавов успешно используют обычные марки флюсов ОСЦ-45, АН-348-А, АН-20, АII 26, т. е. флюсов, широко применяемых для сварки сталей. Для сварки алюминия и его сплавов по слою флюса разработаны две основные марки бескислородных флюсов: АН-А1 и АН-А4 (табл. 21).

Таблица 21. Составы флюсов, предназначенных для сварки алюминия и его сплавов, титана и еіч> сплавов

Марка

флюса

Состав, %

Назначение

ЛІІ-Л1

Хлористый калин..................

. . 50

Дуговая сварка алюминия

Хлористый ватрий. . . ,

. . 20

Криолит................................

. . 30

ЛИ А4

Хлористый калий..................

. . 50

Дуговая сварка алюми­

Криолит.................................

30

ниево-магниевых сплавов

Хлористый лптпй..................

. , 20

ЛИ А301

Хлористый калии..................

. . 20—60

Электротлаковая сварка

ЛИ Л302 )

Хлористый литий..................

. 10—40

алюминия

ЛИ Л304 J

Хлористый барий..................

. . 5—30

Фтористый лптпй..................

. . 2—20

ЛИ Т1

Фтористый кальций. . . .

. . 79.5

Дуговая сварка титана

Хлористый барий. . . .

. . 19

толщиной 2—8 мм

Фторпсгый натрий. . .

. . 1,5

ЛИ 1'3

Фтористый кальций. . . .

. . 85.5

То же

Хлористый барий..................

Фтористый натрий. . . .

. . 1,5

Эти флюсы изготовляют сплавлением входящих в их состав солей или механическим их смешиванием. Флюс АП-А1 пригоден только для сварки алюминия. При сварке алюминиево-магниевых сплавов натрий, входящий в состав флюса в виде ]аС1, попадая в сварочную ванну, восстанавливается магнием, что приводит к пористости швов, а это существенно снижает пластичность металла шва. Но указанной причине для сварки алюминиево - магниевых сплавов применяют флюс АН-А4, который не содер­жит солей натрия. Для электрошлаковой сварки алюминия также разработаны специальные флюсы.

При сварке титана используют бескислородные флюсы типа AH-ТІ, АН-ТЗ и др., в состав которых в основном входят фтори­стые и хлористые соединения. Фтористые соединения могут реагировать с окислами титана и растворять их, но для обеспе­чения необходимых технологических свойств флюса в них вводят хлористые соединения.

ТЕХНОЛОГИЯ И ОБОРУДОВАНИЕ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ТРЕБОВАНИЙ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ МЕТОДАХ СВАРКИ ПЛАВЛЕНИЕМ

При ручной дуговой сварке мелких изделий рабочее место свар­щика и сборщика: кабина 2x2 или 2 х 3 м с подвижной бре­зентовой занавеской. Кабина оборудуется (рис. 191, а) поворот­ным столом 1, …

ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ И НОРМАТИВНЫЕ МАТЕРИАЛЫ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ СВАРКЕ ПЛАВЛЕНИЕМ

В ГОСТ 12.0.002—74 даны следующие определения: «Техника безопасности — это система организационных и технических меро­приятий и средств, предотвращающих воздействие на работаю­щих опасных производственных факторов» и «Охрана труда — это система …

СУЩНОСТЬ И ТЕХНИКА ОСОБЫХ СПОСОБОВ НАПЛАВКИ

Кроме описанных выше основных способов наплавки, достаточно широко применяемых в промышленности, имеется ряд других, имеющих ограниченное применение. Это наплавка с разделен­ными процессами тепловой подготовки наплавляемого металла и наплавляемой детали, наплавка …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Оперативная связь

Укажите свой телефон или адрес эл. почты — наш менеджер перезвонит Вам в удобное для Вас время.