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 А_ф – от 0, 75 до 0, 9–0, 95;
• высококремнистые среднемарганцевые стекловидные АН-1, АН-65, ФЦ-7; химическая активность А_ф – от 0, 75 до 0, 9;
• высококремнистый низкомарганцевый флюс ФВТ-4 (стекловидный); химическая активность А_ф = 0, 6;

Флюсы для сварки низколегированных сталей

При сварке низколегированных сталей используются флюсы с более низкой химической активностью (А_ф 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 (А_ф 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 (А_ф 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

Флюс	Химический состав, %
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.

Рисунок. Технология производства плавленого флюса

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.

 

Углекислый газ (углекислота)

Углекислый газ CO2 (углекислота, двуокись углерода, диоксид углерода, угольный ангидрид) в зависимости от давления и температуры может находиться в газообразном, жидком или твердом состоянии. В газообразном состоянии диоксид углерода представляет собой бесцветный газ с немного кисловатым вкусом и запахом. В атмосфере Земли содержится около 0, 04% углекислого газа. При нормальных условиях его плотность составляет 1, 98 г/л – примерно в 1, 5 раза больше плотности воздуха.

Диаграмма. Фазовое равновесие углекислоты

Жидкий диоксид углерода (углекислота) представляет собой бесцветную жидкость без запаха. При комнатной температуре она существует только при давлении свыше 5850 кПа. Плотность жидкой углекислоты сильно зависит от температуры. Например, при температуре ниже +11°С жидкая углекислота тяжелее воды, при температуре выше +11°С – легче. В результате испарения 1 кг жидкой углекислоты при нормальных условиях образуется примерно 509 л газа.

При температуре около -56, 6°С и давлении около 519 кПа жидкая углекислота превращается в твердое вещество – «сухой лед».

В промышленности наиболее распространены 3 способа получения углекислого газа:

• из отходящих газов химических производств, прежде всего синтетического аммиака и метанола; в отходящем газе содержится примерно 90% углекислого газа;
• из дымовых газов промышленных котельных, сжигающих природный газ, уголь и другое топливо; в дымовом газе содержится 12–20% углекислого газа;
• из отходящих газов, образующихся при брожении в процессе получения пива, спирта, при расщеплении жиров; отходящий газ представляет собой почти чистый углекислый газ.

Согласно ГОСТ 8050-85 газообразная и жидкая углекислота поставляется трех видов: высшего, первого и второго сортов. Для сварки рекомендуется использовать углекислоту высшего и первого сорта. Применение углекислоты второго сорта для сварки допускается, однако желательно наличие осушителей газа. Допустимое содержание углекислого газа и некоторых примесей в различных марках углекислоты приведено в таблице ниже.

Таблица. Характеристики марок углекислоты

Марка углекислоты	Углекислота сварочная высшего сорта	Углекислота сварочная первого сорта	Углекислота второго сорта
Объемная доля углекислого газа, %, не менее	99, 8	99, 5	98, 8
Доля воды, %, не более	нет	нет	0, 1
Содержание водяных паров, г/м3, не более	0, 037	0, 184	Не нормируется

Меры безопасности при работе с углекислым газом:

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: