Розробка низьководневих зварювальних флюсів марганцевосилікатного типу

 

 

1. Марганцевосилікатні плавлені флюси містять значну кількість водню у формі ОН-груп, що виділяється при нагріванні вище температури 800оС, причому основна частина гідроксильних груп видаляється при температурах нагрівання, близьких до температури плавлення флюсу (близько 1000-1100оС).

2. Компоненти шихти, які використовуються при виготовленні зварювальних плавлених флюсів, вносять до 104 см3 потенційного водню на 100 г виплавлюваного флюсу і є основним джерелом надходження водню у флюс в процесі його виробництва.

3. При плавці флюсу в печі відбувається розчинення в ньому водню у формі гідроксильних груп. При збільшенні температури марганцевосилікатного шлакового розплаву з 1400оС до 1700оС вміст водню в ньому зменшується з 40, 6 до 6, 9 см3/100 г. У результаті зливу шлакового розплаву у воду загальний вміст водню в готовому флюсі збільшується непропорційно в залежності від температури шлаку перед грануляцією: при 1400оС – на 8-12%, при 1500 -1530оС – у 3-4 рази, при 1700оС – в 10 разів у порівнянні з його вмістом у розплаві. Для одержання низьководневих зварювальних плавлених флюсів необхідно доводити температуру шлакового розплаву до 1700оС і виключити його контакт із водою при грануляції.

4. При плавленні флюсу АН-60 у процесі зварювання з нього виділяється основна кількість водню. Загальний вміст водню при цьому знижується з 66-96 см3/100 г у вихідному флюсі до 14-16 см3/100 г у шлаковій корці. Флюс АН-60СМ, виготовлений шляхом дробіння шлакової корки флюсу АН-60 (суха грануляція), відрізняється мінімальним у порівнянні з випускаємими промисловістю марганцевосилікатними плавленими флюсами АН-348А, ОСЦ-45, ОСЦ-45М, АН-60 вмістом водню і більш низькими температурами його термічної десорбції (до 600оС). Завдяки цьому забезпечується найменший вміст дифузійного водню в наплавленому металі при зварюванні під флюсом АН-60СМ (2, 6 см3/100 г) у порівнянні з електроплавленим флюсом АН-60 (6 см3/100 г) і флюсом АН-348А, виплавленим у газополуменевій печі (9, 5 см3/100 г).

5. Вміст дифузійного водню в наплавленому металі при зварюванні під марганцевосилікатними плавленими флюсами знаходиться в прямій залежності від кількості розчиненого в них у формі ОН-груп водню, що виділяється з флюсів при температурі нагрівання, близькій до температури плавлення флюсів (990оС).

6. Вміст водню в металі шва, при перевищенні якого у швах при зварюванні під марганцевосилікатними плавленими флюсами утворюються пори, складає 12 – 14 см3 на 100 г металу шва. Для оцінки стійкості швів проти утворення пор при зварюванні низьковуглецевих і низьколегованих сталей відповідними дротами під марганцевосилікатними плавленими флюсами можна використовувати різницю між вмістом водню у шві, що викликає утворення пор (12 см3/100 г), і фактичним вмістом водню в металі шва.

7. На основі проведених досліджень хімічного і фазового складу шлакових корок трубозварювального виробництва встановлена можливість їх використання при виготовленні низьководневих флюсів без повторного переплавлення в печі. Розроблено склади і технологію виготовлення флюсів АН-60СМ, АН-68СМ, АН-68, що впроваджені при зварюванні різних виробів.

 

 

1. Кузьменко В. Г., Гончаров И. А. Особенности образования шлаковой корки при дуговой сварке// Автоматическая сварка. -1997. -N 12. -С. 7-13.

2. Гончаров И. А., Токарев В. С., Пальцевич А. П., Харченко Н. П., Веблая Т. С. О форме существования водорода в сварочных плавленых флюсах// Автоматическая сварка. -2001. -N 4. – С. 28-32.

3. Гончаров И. А., Пальцевич А. П., Токарев В. С. Влияние водорода в низколегированном металле шва на порообразование при сварке под флюсом// Автоматическая сварка. -2001. -N 7. -С. 21-23.

4. Патент України 35029А, МКИ В23К 35/00. Білий І. І., Боровиков О. В., Гончаров І. О., Гурман В. Г., Дерментлі Ф. С., Кудін Г. Г., Кузьменко В. Г., Куцин В. С., Негляд В. М., Притоманов С. О., Репкін М. Б., Танічев О. Г., Токарев В. С. Спосіб виготовлення зварювального плавленого флюса; Заявл. 30. 07. 1999; Опубл. 15. 03. 2001. Бюл. N 2. – 1с.

5. Гончаров И. А., Токарев В. С., Кузьменко В. Г. Разработка флюса общего назначения на базе шлаковой корки флюса АН-60// В кн. : «Прогресивна техніка і технологія машинобудування, приладобудування і зварювального виробництва». Том IV. – Київ: Вид. НТУУ «Київський політехнічний інститут», 1998. -С. 227-231.

6. Гончаров И. А., Токарев В. С., Пальцевич А. П., Кузьменко В. Г. Флюс, ограничивающий содержание водорода в сварном шве // В кн. : «Состояние и перспективы развития сварочных материалов в странах СНГ: Сборник докладов I международной конференции по сварочным материалам стран СНГ (Краснодар, 22-26 июня 1998 г.). -М. : ОАО»АО Спецэлектрод», 1998. – С. 164-167.

7. Гончаров И. А., Токарев В. С., Пальцевич А. П. О новом подходе к предупреждению пористости сварных швов при сварке под плавлеными флюсами // Дуговая сварка. Материалы и качество на рубеже XXI