Розробка низьководневих зварювальних флюсів марганцевосилікатного типу

8. Гончаров И. А., Пальцевич А. П., Токарев В. С. Разработка нового низководородного сварочного флюса, обеспечивающего повышенную устойчивость сварных швов к порообразованию// Материалы международной научно-практической конференции и выставки «Проблемы обеспечения качества в сварочном производстве (г. Киев, 3-6 апреля 2001 г.). – Киев: УИЦ» Наука. Техника. Технология», 2001. – С. 14.

9. Гончаров И. А., Пальцевич А. П., Токарев В. С. Низководородный сварочный флюс, обеспечивающий повышенную стойкость сварных швов к порообразованию// Сварщик. -2002. -N 1. -С. 12-13.

10. Гончаров И. А., Токарев В. С., Кузьменко В. Г. Разработка нового флюса общего назначения с улучшенными сварочно-технологическими характеристиками // Тезисы докладов Международной научно-методической конференции “Современные проблемы развития сварочного производства и совершенствования подготовки кадров”. – Мариуполь: изд. ПГТУ, 1996. – С. 94.

11. Гончаров И. А., Токарев В. С., Пальцевич А. П., О влиянии способа производства сварочных флюсов на их качество // Тезисы докладов международного научно-технического семинара «Сварка под флюсом сегодня и завтра» (г. Запорожье, 3 – 6 сентября 1998 г.). – Киев: изд. ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины, 1998. – С. 21-23.

12. Гончаров И. А., Токарев В. С. История создания и применения флюса АН-348А//Тезисы докладов международного научно-технического семинара «Сварка под флюсом сегодня и завтра»

(г. Запорожье, 3 – 6 сентября 1998 г.). – Киев: изд. ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины, 1998. -С. 1-2.

13. Тарара А. А., Гончаров И. А., Токарев В. С., Кузьменко В. Г. Об опыте использования отходов флюса трубосварочного производства// Тезисы докладов международного научно-технического семинара «Сварка под флюсом сегодня и завтра» (г. Запорожье, 3 – 6 сентября 1998 г.). – Киев: изд. ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины, 1998. -С. 50-52.

14. Гончаров И. А., Пальцевич А. П., Токарев В. С. Научные основы создания низководородного сварочного флюса// Тезисы докладов I всеукраинской научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Сварка и родственные технологии» (22-24 мая 2001 г.). – Киев: изд. ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины, 2001. – С. 32.

 

 

Гончаров І. О. Розробка низьководневих зварювальних флюсів марганцевосилікатного типу. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05. 03. 06 – Зварювання та споріднені технології. – Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, Київ, 2002.

В роботі проведено експериментальні дослідження впливу технології виготовлення плавлених флюсів на вміст в них водню та характер його десорбції під час нагріву. Встановлено, що із зростанням температури шлакового розплаву зменшується вміст водню, що розчиняється у флюсі

під час плавлення в печі у формі ОН-груп. При грануляції розплаву у воду вміст водню у флюсі збільшується непропорційно в залежності від температури шлаку. Доведено існування прямої залежності між кількістю розчиненого в марганцевосилікатних плавлених флюсах водню, який видаляється із флюсів при температурах нагріву, близьких до температури їх плавлення (990оС), та вмістом дифузійного водню у наплавленому металі при зварюванні під ними. Встановлено, що вміст водню в металі шва при зварюванні під марганцевосилікатними плавленими флюсами, який викликає утворення пор, становить 12-14 см3/100 г металу шва.

Розроблено низьководневі флюси АН-60СМ, АН-68СМ, АН-68, створено технологію їх виготовлення на основі переробки шлакових корок трубозварювального виробництва та впроваджено їх при зварюванні.

Ключові слова: зварювальний флюс, метал шва, пори, водень, шлакова корка.

 

 

Goncharov I. O. Development of low-hydrogen welding fluxes of manganese-silicate type. – Manuscript.

Thesis for a Candidate of Technical Sciences degree on a speciality 05. 03. 06 – Welding and related technologies. – Paton Electric Welding Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 2002.

The experimental researches of influencing of production process of fused fluxes on the contents in them of hydrogen and nature of its desorption during heating are conducted. It is established, that with increasing of temperature of a slag melt the contents of hydrogen decreases, which one solves in a flux in a melting time in furnace in the shape of OH – groups. At a granulation of a melt in water the contents of hydrogen in a flux is augmented disproportionately in dependence of slag temperature. The existence of direct relation between quantity dissolved in manganese-silicate fused fluxes of hydrogen, which one leaves from fluxes at heating temperatures, close to temperature of their melting (990oC), and contents of diffusive hydrogen in a weld metal at welding under them, is established. It is determined, that the contents of hydrogen in a weld metal at welding under manganese-silicate fused fluxes, at which the pores are formed, amounts 12-14 ml/100 g of a weld metal.

Low-hydrogen fluxes of AN-60SM, AN-68SM, AN-68 grades are designed and introduced at welding. The technology of their manufacturing is built on the basis of processing of slag crusts of pipe welding production.

Keywords: welding flux, weld metal, pores, hydrogen, slag crust.

 

 

Гончаров И. А. Разработка низководородных сварочных флюсов марганцевосиликатного типа. – Рукопись.

Диссертация на соискание степени кандидата технических наук по специальности 05. 03. 06 – Сварка и родственные технологии. – Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, Киев, 2002.

Методом термической десорбции с хроматографическим анализом выделившихся газов установлено, что марганцевосиликатные плавленые флюсы содержат значительное количество водорода в форме ОН-групп, который удаляется при температурах нагрева, близких к температуре плавления флюсов. Водород растворяется в марганцевосиликатных флюсах при их выплавке в печи. При увеличении температуры шлакового расплава количество водорода в нем уменьшается с 40, 6 до 6, 9 см3/100г. В результате слива шлакового расплава в воду общее содержание водорода в готовом флюсе возрастает непропорционально в зависимости от температуры шлака перед грануляцией: при 1400оС – на 8-12%, при 1500 -1530оС – в 3-4 раза, при 1700оС – в 10 раз по сравнению с его содержанием в расплаве.

Для получения низководородных флюсов температуру шлакового расплава необходимо доводить до 1700оС и исключить его контакт с водой при грануляции. Этого можно достигнуть при выплавке флюса в электродуговой печи с последующей сухой грануляцией расплава. Такие условия обеспечиваются при расплавлении флюса электрической дугой в процессе сварки. Образующиеся шлаковые корки содержат около 14 – 16 см3 водорода на 100 г вещества. На основе шлаковой корки флюса АН-60 разработан флюс АН-60СМ. Он отличается от выпускаемых промышленностью марганцевосиликатных флюсов наименьшим содержанием водорода и более низкими температурами его десорбции (до 600оС). Благодаря этому обеспечивается меньшее содержание диффузионного водорода в наплавленном металле (2, 6 см3/100 г) при сварке под ним по сравнению с флюсами, выплавленными в электродуговой (6 см3/100г) и газопламенной печи (9, 5 см3/100 г).

Установлено, что существует прямая зависимость между содержанием диффузионного водорода в наплавленном металле при сварке под марганцевосиликатными плавлеными флюсами и количеством растворенного в них водорода, который выделяется из флюсов при температуре нагрева, близкой к температуре плавления флюса (990оС). Содержание водорода в сварном шве, вызывающее образование пор, при сварке под марганцевосиликатными плавлеными флюсами составляет 12 – 14 см3/100 г металла шва. Для оценки стойкости швов против образования пор при сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей соответствующими проволоками под плавлеными марганцевосиликатными флюсами можно использовать разность между содержанием водорода в шве, вызывающем образование пор (12 см3/100 г), и фактическим содержанием водорода в металле шва.

Проведено исследование изменений химического и фазового состава флюсов, происходящих при сварке. Установлена возможность использования шлаковых корок трубосварочного производства при изготовлении низководородных флюсов без повторного переплава в печи и на их основе разработаны флюсы АН-60СМ и АН-68СМ. Создана и освоена в условиях Харцызского и Новомосковского трубных заводов технология изготовления флюсов АН-60СМ, АН-68СМ, АН-68, которые были внедрены при сварке различных изделий.

Ключевые слова: сварочный флюс, металл шва, поры, водород, шлаковая корка.