Флюс для электрошлаковой сварки

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 20.10.77 (21) 2537435/2527 с присоединением заявки J% (23) П рнорнтет

Опубликовано 25 08.79. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 28.08.79 (54)1Й. Кл.

В 23 К 35/362

Гесударстееннье хаиетет

СССР аа делам нзааретеннй н открытей (53) УДК 621.791. .048(088. 8) (72) Авторы изобретения

А, Н. Сафонников и А. В. Антонов

Ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени институт электросварки им, E. О. Патона (7l ) Заявитель (54) ФЛЮС ДЛЯ ЭЛЕКТРОШЛАКОВОЙ СВАРКИ

Изобретение относится к сварке, в частности к флюсам, применяемым для электрошлаковой сварки.

Известен фпюс (11, содержащий следующие компоненты, вес.%:

Хлористый калий 1 0-25

Хлористый натрий 20-45

Фтористый натрий 10-АО

Фтористый алюминий 0,5 -5

Фтористый литий 5-25

Однако плотность указанного флюса не позволяет использовать его при обычных приемах электрошлаковой сварки для соединения некоторых элементов, например, из магния и его сплавов, поскольку последние имеют меньшую плотность (флюс имеет плотность в пределах

2,2 - 2,3 г/см, а сплава магнияз менее 1,8 г/см ), в результате чего жидкие сплавы магния всплывают на поверхность шлаковой ванны.

Наиболее близким по составу является флюс, содержащий фтористый кальций, окись кремния, хлористый натрий, хло2 ристый барий и хлористый калий в различных сочетаниях (2).

Однако этот флюс обладает недостаточной плотностью, что снижает качество сварных соединений.

Цель изобретения - повышение качества ..аарного шва.

Для этого флюс дополнительно содержит фтористый натрий, фтористый алюминий, хлористый магний, хлористый цинк и хлористый кальций при следующем со отношении компонентов, вес.7:

Хлористый натрий 0,3-0,6

Хлористый барий 9-1 5

Окись кремния 1, 5-3

Фтористый натрий 0,6-1,2

Фтористый алюминий 1-1,5

Хлористый магний 8-10

Хлористый цинк 0,5-1

Хлористый кальций 12

Фтористый кальций Остальное

Для этого в качестве основы флюса используется фтористый кальций. В сос680839 тав флюса вводят хлористый Магний для повышения механических свойств сварных соединений и улучшения раскисляющей способности шлаковой ванны, вследствие образования фторида магния по реакции И СИ +На Г N )fan + ИаСЯ, а также как рафинирующий компонент при сварке сплавов магния хлористый барий способствует увеличению выталкивающей силы. Введение в состав флюса кремнезема способствует лучшему отделению формирующих устройств от поверхности шва в результате образования в шлаковой ванне комплексных ионов с боль- шим обобщенным моментом; СаС3» иСаГ благоприятно влияют на стойкость графитовых приспособлений, поскольку они ухудшают их смачиваемость. Кроме того, введение хлористого кальция приводит к повышению плотности шлаковой ванны.

Благодаря этому частицы жидкого алю миния, магния, их сплавов и других легких металлов легче всплывают на поверхность шлаковой ванны.

Введение хлористого цинка способствует укрупнению зерен металла и снижает содержание водорода в металле шва эа счет появления инактивного цинка по реакции 37.È Ñ3 2 А = 2ARCP + +5 1 n„

Ç0

Образующийся хлористый алюминий за счет появления инактивного цинка на гра» яицах зерен действует как флотореагент, причем отношение ХЛСРх к ggQ должно составлять 25 и 75% соответственно.

Содержание NaF и ЙйСРизменено так, что их суммарное содержание не превышает 2% (причем они находятся в соотношении 66,5 и 33,5 % соответственно).

Указанное содержание фтористого натрия

40 и хлористого натрия затрудняет кристаллизацию кремния при высоких температурах в виде первичных кристаллов, снижающих пластичность металла шва.

Содержание фтористого алюминия

45 (МГ ) обеспечивает устранение тонкой дисперсии расплавленного металла в шла ковой ванне.

Применение рекомендуемого флюса создает возможность разделения компо50 нентов сварочной ванны в зависимости от их плотности. Так, свариваемые металлы алюминий, магний, их сплавы и другие лег кие металлы, в силу мень-. шей по отношению к флюсу плотности, 55 будут всплывать, а примеси, содержащие железо, кремний и другие элементы, имея большую плотность, будут опускать я. Таким образом, обеспечивается более полная очистка сварных соединений от вредных газовых и неметаллических вклк чений.

Йля проверки технологических свойств флюса при электрошлаковой сварке магниевого сплава МА2-1 сечение 57х110 мм бып использован флюс, содержащий вес.%:

Фтористый кальций 72,8

Фтористый натрий 0,8

Хлористый натрий 0,4

Хлористый магний 9

Хлористый барий 12

Фтористый алюминий 1

Кремнезем 2,25

35лористый кальций 1,5

Хлористый цинк О, 75»

С использованием укаэанного флюса была осуществлена электрошлаковая сварка путем подачи электродного металла снизу. Формирование металла шва происходило сверху вниз за счет всплывания капель жидкого металла (способом всплывания капель жидкого металла в более плотной среде).

Результаты испытаний показали, что металл шва, полученный с применением предлагаемого флюса, позволяет повысить в 1W,5 раза прочность металла шваФормула изобретения

Флюс для апектрсшлаковой сварки, содержащий фтористый кальций, хлористый натрий, хлористый барий и окись кремния» О т л и ч & ю шийся тем, что, с целью повышения качества, сварного шва, он дополнительно содержит фтористый натрий, фтористый алюминий, хлористый магний, хлористый цинк и хлористый кальций при следующем соотношении компонентов, вес.%:

Хлористый натрий О, 3-0,6

Хлористый барий 9-1 5

Окись кремния 1,5-3

Фтористый натрий 0,6-1,2

Фгористый алюминий 1-1,5

Хлористый магний 8-10

Хлористый цинк 0,5-1

Хлористый кальций 1-2

Фтористый кальций Остальное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 468738, кл. В 23 К 35/362, 1973.

2. Патент Великобритании

¹ 1.275.611, кл. В 3 к, опубл. 1972.