Алешин_Справочник_Сварка. Резка. Контроль_2004_1 том (Н.П. Алешин, Сварка. Резка. Контроль. Справочник, 2004), страница 12

Кислотное»ь определяют по отношению суммарного количества кислых оксидов (МеО)„к основным (МеО),. Если ,)' МеО„/' ) МеОа э 1, флюс считают кислым. Сесины основных и кислых флюсов приведены в табл. 1.! 3, а их назначения — в табл. 1.14. Главнейший кислый оксид 810» и основный МпО, сосшвллюшие основу кремнемарганцовых флюсов, являются химически активными по отношению к стали в связи с развитием кремнемарганцового восстановительного процесса и окисления саариваемого металла.

Ход этик реакций [см. формулы (!.3.4)) при различных температурах представлен на рис. !.3.1. Для углеродистых с~алей этот процесс имеет положительное значение, так как ввод марганца и кремния в каплю, а за/ем и в сварочную ванну препятствует выгораиию углерода и связанному с этим образованию пор по реакции РеО + С -9 Ре+ СО. Для легированных сталей, содержащих легируюшие элементы с большим сродством к кислороду„чем марганец и кремний, применение кремнемарганцоааго флюса приведет к окислению хрома, титана, ниабия и других элементов. В этом случае применимы основные флюсы, где в качестве главного компонента взят СаО, не диссоциируюший при сварочных температурах.

Другие компоненты флюсов выбирают для снижения температуры плавления до значения ниже температуры плавления металла, а также для обеспечения других физических и химических свойств. Наиболее часто к СаО добавляют Сар, (плавиковый шпаг или флюорит кальция). Псевдобинарные диаграммы плавкосги некоторых флюсов, приведенные на рис.

1.26, свидетельствуют о резком снижении температур плавления комплексов СаΠ— СаРг СаΠ— А!»О». МпΠ— Б»О» и др. В состав флюсов входит 8»О», необходимый для обеспечения отделимости шлака и других технологических свойств. Однако его количество ао флюсах для сварки легированных сталей должно быгь таким. чтобы ои был полностью связан в комплексы. Расчет допустимого количества /ИО» приведен в работе Б.Н.

Бадьянова 710, р О 5...7,5 АН-348-А 41..А4 4...5,5 <О !5 012 <О 15 <6,5 38...44 38.. А4 8...!г 9... 12 ТА41,10 37...43 11...15 14...18 5...8 <1,5 ГБМ-37 4 вт-! <О 15 <0,15 35...39 2...4 К,О,ыа,О<25 + СаО 25 <0.05 <0,05 зз оаб <а ! 13...!8 АН-42 14...19 ЗО...З4 Сао+М О=5 Т!Оз = 255 рв !а тб! !г ирБ' АНК-44 .1 37...42 <О,! <О1 15...20 14...17 9...14 зо !5 ФИМС-20П 24 <0,05 <0,05 <О 1 <0,1 !з гз !5 С<ааз <1.5 19...23 2,5...4 15...!8 20...24 29...33 4...8 Стзоз = 4,5 ФЦ-1 9 го и...го 21...28 г...а 6...11 НФ-18М 4..

!О 17...21 2...5 Ст О,=1 ...З,О <О 08 <0,08 44...49 8...11 !6...09 1О...! 4 а,аг аог <0,09 ка! 10 77 ~ 42„К.А6,5 37...41 0,5...3 АН-60 3...11 16...23 <4 <0,05 Нар = 17...25 АНФ-5 <0.02 ЖМ-! К-1ЗМВТУ 20 8...10 79,5 АНТ-1 855 АНТ-3 АН-А! УФОК-А! МАТИ-! 0 А1Асз+ Мпо ' Б!Оз+ Флюса нноозрвнното прзлюводкзвв. 1ЛЗ. Спегнвы флмзапм Сват+Нар= !2 14...20 12...16 друтзм компсавнтов Нар = 5, КС! =- 8 'СаСО =28; Нв.

В О х , х МБО = 3,5; КзА! зБзвОи = =576;С 22;А!=08 ' СнСОз = 151 848СОз,' 'А!=3...5; НазВ,О, = 15 19 1ЧазА1Г = 2 КС! = 38; НаС1 = 15; РаззА1рв = 44 тп О П Ж О пз П пз > МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ ПРИ СВАРКЕ 47 1.14. Назначение флюсов длн сварки различных сталей н сплавов Марка флюса АН-348-А, АНК-35, ОСЦ-45, ФЦ-б, АН.60, АН-1, ТА.э1.10, ГЯМ-37, Г-102 ФЦ-22, ФВТ-1, АН-42, АНК-44, ГВ 10, Р: 1 12 ()РЯ Низкоуглеродистые стали Низколегированные стали ФИМС-20П, АН-26С, ФЦ-!9, НФ-18М„ОФ-6, ФЦК, АНК-45, Г-624 Высоколегированные стали ОСЦ-45, АН-348-А, АН-60, Н-1, АНФ-5, ФЦК, ОФ-6 Никель и его сплавы ОСЦ-45, АН-348-А, АН-60, ФЦ-10, АНМ-2, ЖМ-1, К-13МВТУ АНТ-1, АНТ-5, АНТ-7 Мель и ее сплавы Титан и его сплавы Алюминий и его сплавы АН-А1, УФОК-А1, МАТИ-!0, ЖА-64 Флюсы нкосгранного пронзкоасгаа. Окислительная способность основных флюсов ограничена высоком химической стойкостью основного оксида СаО.

Основным окислителем является кислород, выделяющийся прн днссоцнации паров воды, входящей в состав флюса и влаги. Поэтому при сварке под оснбвными флэосами необходимы реакции раскисления. модифицнрования, легировання и рафинирования за счет ввода специальных добавок в сварочную проволоку нли во флюс в виде ферросплавов ГеТ1, ГеМо. Ге81, ГеМп. Наибольшую возможность в этом плане имеют неплавлеиые керамические флюсы.

Рафинированию способствует наличие в шлаке свободного оксида СаО, т.е. не связанного кислыми оксцлачи в комплексы СаО ° ГИОЗ н СаО Т101. Это обеспечивает протекание реакций СаО+ Геб = СаЯ+ ГеО; (1.3.24) 4СаО + Рз01 — — (Са04 ° РЗОЗ ).) Получаемые при этом продукты реакции нерастворимы в металле и переходят в шлак. При спарке с использованием кислых флюсов кремнемарганцового типа рафинирование по сере и фосфору осуществляют марганцем и МпО аналогично реакциям (1ЛС24). Однако этот процесс менее эффекпеен по сравнению с рафинированием основными флюсами.

Для сварки высоколегированных сталей применяют основные флюсы (табл. 1.13), способные защитить от окисления хром, титан и другие легирующие элементы. Такие флюсы выполняют только защитные функции и относятся к пассивным. Для сварки титана и его сплавов применяют нейтральные бескислород- ные флккы, на 80 % сосгоащие из СаГ1 (см. табл. 1.13 и 13 4). 1.ЗЛО. ГАЗОШЛАКОВАД ЗАЩИТА МЕТАЛЛА ПРИСВАРКЕ При сварке штучными электролами с защитно-легнруюшим покрытием и порошковыми самозашитными проволоками осуществляется комбинированная газовая и шлаковая зашита металла шва.

Для ее реализации в состав покрытия входят различные газо- и шлакообразующие компоненты. Наибольшее применение получили покрытия рудно-кислого (А), ругилового (Р), основного (Б) и целлюлозного типов (Ц), а также их комбинации (АР, РБ и пр.). Составы указанных покрытий приведены в табл. 1.15.

Схема процесса с1руйной гиовой зашиты представлена на рис. 1.25. Покрытие, удаленное от оси электрода и дуги, плавится так. что образует конусную втулку, направляющую струю защитного газа и препятствующую проникновению воздуха а зону формирования капель и к сварочной ванне. Одновременное повеление электрола и покрытия приводит к образованию на каппах жидкого шлака, поступающего в сварочную ванну и защищающего металл от взаимодействия с атмосферным воздухом. Несмотря на комбинированную защиту, металл шва полвергае1ся окислению, что связано с возлействием выделяющегося защитного газа СО1 либо с окислением специальными добавками из покрытия, введенными для связывания водорода, который выделяется нз органических газообразуюших (мука, крахмал, селитра, декстрин).

Глава 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ СВАРКИ 1.15. Составы электродных покрытий, % Компонент Б„ УОИИ-13Г55 Р, ЦЬ1-9 Ц, ЦЦ-1 А, МЗЗ-04 Кварцевый песок ЯОз 15 24,5 30 15 Феррамарганец ЕеМл Крахмал 21„5 20 Калиевая селитра Мрамор СаСОз 54 Плавиковый шпаг СвЕт Ферросилиций ЕеЯ 15 Ферротнтан ЕеТ1 12 Рутил ТзОз 25 Магнезит МЕСОз Полевой шпаг (ЯОз + А!зОз и др.) 30 Декатрин (газоабразующий) Оксицеллюлаэа 45 Тальк (пластификатар) 10 Связующие (жццкое стекло, т.е. си- ликат калия и натрия 1: 1) 25...30 Алгоритм процессов, проходящих при сварке электродами с покрытием, представлен в виде схемы на рис.

!.27. Так, при сварке электродами с покрытием А создаезая газовая защита из СО и Нз ари распаде крахмала. Кроме того, в результате распада при нагревании гематита ЕезОз выделяется кислород, связывающий водород в нерастворимое соединение ОН. Кислород также окисляет металл. Для его раскисления введен ЕеМп в количестве 25...30 %. Одновременно с раскислением идет процесс рафинирования марганцем, происходят ошлаковка продуктов раскисления н их вытеснение из шва. При сварке электродами с покрытием Р газовая защита образуется из СОз при распаде магнезита, а также клея (декстрина).

Окислителями выступают СОз, ругил и полевой шпаг, состоящий преимущественно из ЯОь а раскислителем — ЕеЯ. Во время сварки электролами с покрытиями Ц газаобразующими являются целлюлоза или мука, окислителем служит ТЮз (ТЮз = = ТЮ -ь О), а раскислителем — ЕеМп. Марганцовая руда МпСч Титаномагнетитовая руда Вня накрыл на н марка электрола В ходе сварки электрадамн с покрьпием Б газоабразующим является СаСОз, окислителями — СОз и ЯОз, раскислителями — ЕеТ1 и ЕеЯ, а рафинирукхцим элементом — СаО. Одновременно СаО и ЯОз создают шлак, связывающий пролукты раскисления в шлаке. Нз сравнения количеспш Нп Хз, (Ь в наплавленном металле следует (табл. 1.1б), *по главным критерием качества газовой зашиты путем отгеснення воздуха является наличие азата в шве, содержание которого для всех электродов практически одинаково: в 5 раз больше, чем в соответсгвующем электродном стержне.

Однако в основном покрытии из-за наличия Сарг и ЯОз выделяются фтор и ЯЕо которые связывают водород в нерасгворимое соединение НЕ. Благодаря этому химическому процессу содержание водорода в 7 — 9 раз меньше в наплавках по сравнению с другими электродами. Электролы с покрытием Б получили название «низководародистые». Еще одно преимущество покрытия Б— малое количество окислителей, что позволяет применять его для сварки всех высокалегиро- СВАРОЧНЫЕ ДЕФОРМАЦИИ И НАПРЯЖЕНИЯ 49 Рис. 1.17. Алгорипч процессов прн сварке электродами е накрытиями 1.16. Массовые доли газов в металле, наплавленном электроламп с различными покрытиями Кг Е Са.