Технология электрошлаковой сварки. Флюсы сварочные
ГОСТ 9087-81. Флюсы сварочные плавленые. Технические условия
Нормативные документы - ГОСТ 9087-81
Смотреть полную версию ГОСТ 9087-81 в .pdf
ГОСТ 9087-81
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ФЛЮСЫ СВАРОЧНЫЕ ПЛАВЛЕННЫЕ
ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ
Минск
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Дата введения 01.01.82
Настоящий стандарт распространяется на плавленые флюсы, применяемые для автоматической и механизированной электродуговой сварки и наплавки стали, а также для электрошлаковой сварки стали, предназначенные для нужд народного хозяйства и экспорта.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
1. МАРКИ
1.1. Плавленые флюсы изготовляют следующих марок: АН-384-А, АН-348-АМ, АН-348-В, АН-348-ВМ, ОСЦ-45, ОСЦ-45М, АН-8, АН-15М, АН-17М, АН-18, АН-20С, АН-20СМ, АН-20П, АН-22, АН-42, АН-26С, АН-26СП, АН-26СП, АН-26П, АН-43, АН-47, АН-60, ФЦ-9, АН-65, ОСЦ-45П.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
1.2. Рекомендации по применению флюсов приведены в приложениях 1 и 2.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ
2.1. Флюсы должны изготовляться в соответствии с требованиями настоящего стандарта по технологическому регламенту, утвержденному в установленном порядке.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
2.2. Химический состав флюсов должен соответствовать табл. 1.
Таблица 1
Продолжение табл. 1
Примечания:
1. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовлять флюс марки АН-348-АМ с массовой долей фтористого кальция менее 3 %.
2. Содержание оксидов железа в флюсах всех марок приведено в пересчете на железо (III) оксид.
2.3. Флюсы должны изготовляться в виде однородных зерен. Содержание инородных частиц (нерастворившихся частиц сырьевых материалов, футеровки, угля, графита, кокса, металлических частиц и др.) должно быть не более: 0,5 % от массы флюса для марок АН-348-А, АН-348АМ, АН-348-В, АН-348-ВМ, ОСЦ-45, ОСЦ-45П, ОСЦ-45М, АН-18; 0,3 % - для марок АН-8, АН-15М, АН-17М, АН-20СМ, АН-20П, АН-22, АН-20С, АН-43, АН-47, АН-60, АН-65, ФЦ-9; 0,1 % - для марок АН-26С, АН-26СП, АН-26П, АН-42.
2.4. Строение и цвет зерен флюса должны соответствовать указанным в табл. 2.
Таблица 2
Примечания:
1. Для флюсов марок ОСЦ-45, ОСЦ-45М, ОСЦ-45П, АН-60, АН-65, АН-8, АН-17М, АН-18, АН-20С, АН-20СМ, АН-20П, АН-22, АН-26С, АН-42, АН-43, АН-47, АН-26П, АН-26СП, ФЦ-9 допускается наличие не более 3 %; а для флюса марки АН-15М - не более 1 % от массы флюса зерен с цветом, отличающимся от указанного.
2. Для флюсов марок АН-348-А, АН-348-АМ не допускается наличие более 10 % от массы флюса белых непрозрачных зерен.
3. Для флюсов марок АН-348-В, АН-348-ВМ не допускается наличие более 10 % от массы флюса зерен с зеленоватым и стальным оттенком.
2.5. Размеры зерен флюса должны соответствовать приведенным в табл. 3.
Таблица 3
Примечания:
1. Не допускается наличие во флюсе: зерен размером, превышающим соответственно 1,6; 2,5; 2,8; 4,0 мм, в количестве более 3 % от его массы, зерен размером менее соответственно 0,25 и 0,35 мм - более 3 % от его массы.
2. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовлять флюс с размером зерен менее 0,25 мм.
3. По согласованию изготовителя с потребителем допускается изготовлять флюс марки АН-348-А с размером зерен 0,35-2,80 мм, флюсы марок АН-17М и АН-43 с размером зерен 0,25-1,60 мм.
2.2.-2.5. (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2.6. Влажность флюсов марок ОСЦ-45П, АН-20С, АН-2-П, АН-60, АН-65 не должна превышать 0,05 %, марки АН-8 - 0,08 %, остальных марок - 0,10 % от массы флюса.
2.7. Насыпная плотность флюса должна соответствовать указанной в табл. 5.
Таблица 5*
__________
* Таблица 4 исключена.
2.6, 2.7. (Измененная редакция, Изм. № 1).
2.8. Флюсы, выплавляемые в электрических печах, перед упаковыванием должны подвергаться магнитной сепарации, за исключением флюса марки АН-60.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
2.9. Флюс марки АН-26СП допускается изготовлять смешиванием выплавленных отдельно флюсов марок АН-26С и АН-26П в соотношении 1:1 от массы флюса.
2.10. Флюсы марок АН-348-А, АН-348-АМ, АН-348-В, АН-348-ВМ, ОСЦ-45, АН-47 выплавляются в пламенных и электрических печах; флюсы остальных марок - в электрических печах.
При изготовлении флюсов марок АН-348-А, АН-348-АМ, АН-348-В, АН-348-ВМ, ОСЦ-45, АН-47 должны применяться окисные марганцевые концентраты 1-го сорта.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
3. ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
3.1. Работа с флюсами при их сортировке, упаковке, транспортировании, контроле качества может сопровождаться выделением пыли, содержащей марганцевые, кремнистые, фтористые соединения. Флюсовая пыль относится к химически опасным и вредным производственным факторам. По характеру воздействия на организм человека флюсовая пыль является токсичной, раздражающей и сенсибилизирующей, пути проникновения в организм - через органы дыхания, кожные покровы и слизистые оболочки.
(Измененная редакция, Изм. № 1).
3.2. Для предупреждения профессиональных заболеваний, а также во избежание несчастных случаев при сортировке, упаковке, транспортировании, контроле качества флюсов необходимо выполнять требования ГОСТ 12.1.005, ГОСТ 12.1.007.
Концентрация вредных веществ в воздухе при работе с флюсами не должна превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), приведенных в табл. 6.
Таблица 6
Примечания:
1. Если в графе "Величина ПДК” приведены два значения, то это означает, что в числителе максимальная, а в знаменателе - среднесменная ПДК.
2. Для диоксида кремния приведена величина ПДК для общей массы аэрозоля.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
3.3. Работающие с флюсами должны быть обеспечены средствами индивидуальной защиты в соответствии с типовыми отраслевыми нормами, утвержденными в установленном порядке.
3.4. Определение вредных веществ в воздухе рабочей зоны проводится в соответствии с методическими указаниями, утвержденными Минздравом СССР.
3.5. При применении сварочных флюсов следует руководствоваться требованиями ГОСТ 12.3.003 и санитарными правилами при сварке, наплавке и резке металлов, утвержденных Минздравом СССР.
3.3.-3.5. (Измененная редакция, Изм. № 1).
4. ПРАВИЛА ПРИЕМКИ
4.1. Флюсы принимают партиями. Партия должна состоять из флюса одной марки и оформляться одним документом о качестве, содержащим:
товарный знак или наименование и товарный знак предприятия-изготовителя;
марку флюса;
номер партии;
массу партии;
результаты химического анализа;
дату изготовления;
обозначение настоящего стандарта.
Масса партии должна быть не более 80 т.
4.2. От каждой партии флюса отбирают выборку массой не менее 10 кг, составляемую из точечных проб. Изготовитель проводит отбор точечных проб в процессе упаковки продукции. При упаковке флюса в бумажные мешки отбирают одну точечную пробу от каждого десятого мешка; при упаковке в контейнеры - от каждого контейнера не менее четырех точечных проб, причем следует брать усредненные пробы при засыпке флюса в контейнер, пересекая полностью поток; при подаче флюса в бункер на движущихся средствах отбирают не менее четырех точечных проб за 1 час. Масса точечной пробы от 0,05 до 0,30 кг.
4.1, 4.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
4.3. При получении неудовлетворительных результатов по одному из показателей по этому показателю проводят повторные испытания на удвоенной выборке, взятой от той же партии. Результаты повторных испытаний являются окончательными.
5. МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ
5.1. Отбор проб
Отобранную выборку тщательно перемешивают, после чего доводят квартованием до массы не менее 2,5 кг, из которых после перемешивания отбирают 0,5 кг для определения химического состава и влажности. Оставшийся флюс квартуют, получая четыре порции - каждая массой не менее 0,5 кг, их которых две порции отбирают для двух параллельных определений насыпной плотности, третью порцию делят пополам, получая две порции по 250 г для определения гранулометрического состава, и от последней порции после квартования отбирают две навески по 100 г для контроля однородности.
5.2. Химический состав флюсов определяют по ГОСТ 22974.0 - ГОСТ 22974.13.
Допускается применение других методов анализа, если их метрологические характеристики не уступают характеристикам методов, включенных в вышеуказанные стандарты.
При возникновении разногласий в оценке качества флюса испытания проводят по ГОСТ 22974.0 - ГОСТ 22974.13.
5.1, 5.2. (Измененная редакция, Изм. № 1).
5.3. Гранулометрический состав флюсов определяют рассевом навески на приборе марки 029М, изготовленном по нормативно-технической документации, через соответствующие два сита диаметром 200 мм в течение (60±5) с и последующим взвешиванием остатка на крупном сите и просева под мелким ситом с погрешностью не более 0,1 %. Относительное количество зерен (Х), не соответствующих по размеру требованиям табл. 3, в процентах вычисляют по формуле
где m - масса остатка на крупном сите или просева под мелким ситом, г;
M - общая масса навески, г.
Для определения гранулометрического состава флюсов должны применяться сита с сетками № 025, 0355 по ГОСТ 6613, № 1,6; 2,5 по ГОСТ 3826 или ГОСТ 6613 и № 2,8; 4,0 по ГОСТ 3826.
(Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
5.4. Однородность строения и цвет флюса контролируется визуальным осмотром навески при увеличении не менее чем в 2,5 раза. Частицы другого цвета, а также инородные частицы отбираются и взвешиваются. Результаты взвешивания выражают в процентах от массы навески.
5.5. Насыпную плотность флюса определяют наполнением мерного стеклянного цилиндра вместимостью 250 или 500 см3, изготовленного по ГОСТ 1770 или другой нормативно-технической документации.
Наполнение цилиндра флюсом производится без уплотнения из химического стакана с носиком с высотой не более 2 см над верхней кромкой цилиндра. Флюс взвешивают с погрешностью до 1 г. Насыпную плотность (Пф), г/см3, вычисляют по формуле
где М - масса флюса, заполнившего цилиндр, г;
V - объем цилиндра, см3.
5.6. Для определения влажности флюса навеску массой (100±5) г помещают в предварительно высушенную чашку и выдерживают при температуре (330±10) °С в сушильном шкафу (60±5) мин. После охлаждения в эксикаторе в течение (40±5) мин пробу взвешивают. Влажность флюса (Вф) в процентах вычисляют по формуле
где m1 - исходная масса навески, г;
m2 - конечная масса навески, г.
За окончательный результат анализа принимают среднее арифметическое результатов двух параллельных измерений, расхождение между которыми не должно превышать при влажности:
от 0,02 до 0,04 - 0,005 %;
св. 0,04 до 0,08 - 0,007 %;
св. 0,08 до 0,20 - 0,010 %.
5.4 - 5.6. (Измененная редакция, Изм. № 1).
6. МАРКИРОВКА, УПАКОВКА, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ
6.1. На каждый мешок или контейнер крепят ярлык или наносят маркировку водостойкой краской, на которой указывают:
товарный знак или наименование и товарный знак предприятия-изготовителя;
марку флюса;
массу нетто;
номер партии;
обозначение настоящего стандарта;
манипуляционный знак "Беречь от влаги”.
6.2. Транспортная маркировка - по ГОСТ 14192 с нанесением основных, дополнительных, информационных надписей и манипуляционного знака "Беречь от влаги”, выполняемых водостойкой краской на ярлыке, надежно прикрепленном у двери с внутренней стороны вагона при повагонной отгрузке. При отгрузке флюса в транспортной таре каждое грузовое место должно иметь транспортную маркировку.
6.3. Флюс должен быть упакован в бумажные мешки по ГОСТ 2226. Масса нетто одного мешка от 20 до 50 кг. Взвешивание должно проводиться с погрешностью не более 1 % от массы мешка.
По согласованию изготовителя с потребителем допускается упаковывание флюсов в специализированные контейнеры, изготовленные по нормативно-технической документации, обеспечивающие сохранность флюса и его качество при транспортировании.
Флюсы, предназначенные для экспорта, упаковывают в соответствии с требованиями заказа-наряда внешнеторгового объединения.
6.4.Флюс должен транспортироваться в крытых транспортных средствах любым видом транспорта в соответствии с правилами перевозки, погрузки и крепления грузов, действующими на соответствующем виде транспорта.
6.5. Упаковка, транспортирование и хранение флюсов, отправляемых в районы Крайнего Севера или приравненные к ним, - по ГОСТ 15846 группа 146 - флюсы сварочные плавленые.
Допускается упаковывание флюсов в бумажные мешки по ГОСТ 2226 с полиэтиленовым вкладышем по ГОСТ 19360.
6.6. Флюс должен храниться в крытых неотапливаемых складских помещениях по группе хранения 3ЖЗ ГОСТ 15150.
Разд. 6. (Измененная редакция, Изм. № 1).
7. ГАРАНТИИ ИЗГОТОВИТЕЛЯ
7.1. Изготовитель гарантирует соответствие флюса требованиям настоящего стандарта при соблюдении условий транспортирования, хранения и эксплуатации.
7.2. Гарантийный срок хранения флюсов - 2 года со дня изготовления.
Разд. 7. (Введен дополнительно, Изм. № 1).
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Рекомендуемое
1. При надлежащем выборе технологии флюсы марок АН-8, АН-20С, АН-20СМ, АН-20П, АН-22, АН-26С, АН-26П, АН-15М, АН-17М, АН-18, АН-42, АН-43, АН-47, АН-65 могут применяться для сварки и наплавки стали иных типов стали в сочетании с соответствующими присадочными материалами.
2. Стекловидный флюс с размером зерен не более 2,5 или 3,0 мм и пемзовидный флюс с размером зерен не более 4,0 мм предназначены для автоматической сварки проволокой диаметром не менее 3,0 мм.
3. Стекловидный флюс с размером зерен не более 1,6 мм предназначен для автоматической и полуавтоматической сварки проволокой диаметром не более 3,0 мм.
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
При влажности, превышающей допустимую, флюсы перед употреблением подвергаются повторной термообработке согласно рекомендуемому режиму, приведенному в таблице.
Примечание. Допускается применение иных режимов сушки, обеспечивающих требуемую влажность и стабильность цвета зерен флюса.
ПРИЛОЖЕНИЯ 1, 2 (Измененная редакция, Изм. № 1, 2).
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Академией наук УССР
РАЗРАБОТЧИКИ
Д.А. Дудко, В.В. Подгалецкий, В.И. Гузей
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по стандартам от 26.05.81 № 2605
3. ВЗАМЕН ГОСТ 9087-69, ГОСТ 5.1929-73
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
5. Ограничение срока действия снято по протоколу № 4-93 Межгосударственного Совета по стандартизации, метрологии и сертификации (ИУС 4-94)
6. ПЕРЕИЗДАНИЕ (сентябрь 1998 г.) с Изменениями № 1, 2, утвержденными в июне 1988 г., июне 1990 г. (ИУС 10-88, 9-90)
Смотреть полную версию ГОСТ 9087-81 в .pdf
www.autowelding.ru
Флюсы, применяемые при электрошлаковой сварке
Сварочный флюс должен удовлетворять определенным требованиям, которые можно разделить на две самостоятельные группы: металлургические и технологические. Значение этих требований неодинаково и меняется в зависимости от способа сварки.
При обычной сварке под флюсом наиболее важными являются металлургические требования. Это обусловлено тем, что в процессе дуговой сварки протекают реакции химического взаимодействия между шлаком и жидким металлом, которые оказывают существенное влияние на состав, структуру и механические свойства металла шва, а также на его склонность к образованию пор и горячих трещин.
При электрошлаковой сварке реакции взаимодействия между шлаком и металлом протекают значительно слабее. Только в случае электрошлаковой сварки на постоянном токе, когда к обычным химическим реакциям между шлаком и металлом присоединяется электролитический процесс — электролиз, интенсивность взаимодействия между шлаком и металлом может быть равна или даже выше, чем в случае обычной сварки под флюсом.
При электрошлаковой сварке интенсивность реакций взаимодействия между шлаком и металлом настолько низка, что изменение химического состава флюса в широких пределах вызывает лишь незначительное изменение химического состава металла шва. В силу этого при электрошлаковой сварке решающим фактором, определяющим пригодность флюса, становятся технологические требования.
Пригодным будет прежде всего тот флюс, который при нормальном сочетании составляющих компонентов исключает разбрызгивание шлака и обеспечивает устойчивый режим сварки.
Устойчивость электрошлакового процесса определяется электропроводностью флюса. Чем выше электропроводность флюса, тем устойчивее будет процесс электрошлаковой сварки.
Но при чрезмерном повышении электропроводности флюса, предназначенного для электрошлаковой сварки, уменьшается выделение тепла в шлаковой ванне и тем самым затрудняется проплавление свариваемых кромок.
Так, например, керамические флюсы, которые из-за наличия в их составе значительного количества ферросплавов обладают высокой электропроводностью, менее пригодны для электрошлаковой сварки, чем обычные плавленые флюсы.
Современные сварочные флюсы представляют собой силикаты, содержащие в своем составе сочетание различных количеств Si02, А123, CaO, MgO, МпО и CaF2. При таком составе те физические свойства флюса, которые определяют устойчивость электрошлакового процесса, а следовательно, и пригодность флюса для электрошлаковой сварки, зависят прежде всего от содержания в нем кремнезема.
В настоящее время имеется немало данных, свидетельствующих о том, что электропроводность силикатов типа сварочных флюсов заметно понижается с увеличением в них концентрации Si02. Обусловлено это тем, что чистый кремнезем практически не диссоциирует на ионы.
Существенное значение здесь имеет и то обстоятельство, что с ростом содержания Si02 повышается вязкость силикатов. Электропроводность, как известно, зависит не только от числа ионов, но и от коэффициента внутреннего трения среды, в которой они перемещаются.
На устойчивость процесса электрошлаковой сварки влияет также плавиковый шпат CaF2. С увеличением во флюсе содержания CaF2 улучшается устойчивость процесса электрошлаковой сварки. Следует, однако, иметь в виду, что увеличение CaF2 во флюсе требует снижения напряжения сварки.
В случае применения фторидных флюсов, которые представляют собой чистый плавиковый шпат либо сплав его с небольшими добавками Si02, CaO, А1203 и др., напряжение сварки должно быть не выше 30—32В. Иначе появляются вспышки дугового разряда, которые при дальнейшем повышении напряжения сварки учащаются и выходят на поверхность шлаковой ванны, образуя открытый дуговой процесс.
Второе технологическое требование, которое предъявляется к флюсу, предназначенному для электрошлаковой сварки, сводится к тому, что он в расплавленном состоянии не должен иметь высокую вязкость, так как чрезмерно высокая вязкость шлака способствует образованию подрезов и шлаковых включений.
Не следует также применять флюс, дающий очень жидкотекучий шлак, который может протекать в зазоры между формирующимися приспособлениями и поверхностью свариваемого изделия. Это приведет к нарушению процесса сварки.
Вязкость современных сварочных флюсов определяется в основном содержанием в них кремнезема и окиси кальция. Чем больше во флюсе содержится Si02 и меньше СаО, тем выше его вязкость. Следовательно, во флюсах, предназначенных для электрошлаковой сварки, необходимо снижать содержание Si02 и повышать СаО.
При электрошлаковой сварке значительно возрастает объем металла, нагреваемого до высоких температур. Это намного замедляет охлаждение шва и тем самым увеличивает время пребывания при высоких температурах поверхности усиления шва в контакте с образующейся на нем шлаковой коркой, а следовательно, увеличивается время химического взаимодействия между поверхностью металла шва и шлаковой коркой.
В результате на поверхности металла шва толщина окисной пленки становится больше. С увеличением же толщины окисной пленки усиливается сцепление шлаковой корки с поверхностью металла шва.
Таким образом, при электрошлаковой сварке создаются условия, способствующие сцеплению шлака с поверхностью металла шва. В силу этого ухудшается отделимость шлаковой корки. На поверхности шва остается шлак, который при остывании скалывается и отлетает с такой силой, что может травмировать работающих.
Следовательно, хорошая отделимость шлаковой корки является третьим требованием, которое следует предъявлять к флюсу, предназначенному для электрошлаковой сварки.
Отделимость шлаковой корки зависит прежде всего от содержания во флюсе окислов марганца, особенно высшего порядка. Чем меньше во флюсе таких окислов марганца, как Мп20з и МпО, тем лучше отделяется шлаковая корка.
Таким образом, электрошлаковая сварка требует флюсов, которые должны удовлетворять иным требованиям, чем флюсы для обычной дуговой сварки. Поэтому из многих флюсов, разработанных для дуговой сварки, пригодными для электрошлаковой сварки оказались только АН-348А, ФЦ-7, 48-ОФ-6 и АНФ-1.
Из специально разработанных для электрошлаковой сварки флюсов в настоящее время применяются флюсы АН-8, АН-8М и АН-22. Химический состав этих флюсов приведен в табл. 91.
Таблица 91. Химический состав флюсов, разработанных для электрошлаковой сварки.
| Флюс | Химический состав, % | |||||||||
| Кремнезем | Глинозем | Закись марганца | Окись кальция | Окись магния | Фтористый кальций | Щелочи: окись калия или окись натрия | Закись железа | Сера | Фосфор | |
| АН-8 | 33—36 | 11—15 | 21—26 | 4—7 | 5—7 | 13—19 | — | До 1,5 | До 0,15 | До 0,15 |
| АН-8М | 35—38 | До 5,5 | 28—32 | 4—8 | До1,0 | 12—16 | 3—4 | До 1,5 | До 0,15 | До 0,15 |
| АН-22 | 18—21,5 | 19—23 | 7—9 | 12—15 | 11,5-15 | 20—24 | 1,3—1,7 | До 1,00 | До 0,05 | До 0,05 |
www.prosvarky.ru
Сварочные флюсы | svarnoy.info
Сварочным флюсом (ГОСТ 9087-69) называется неметаллический материал, расплав которого необходим для сварки и улучшения качества шва. Флюс для дуговой сварки защищает дугу и сварочную ванну от вредного воздействия окружающего воздуха и осуществляет металлургическую обработку сварочной ванны. Флюс должен обеспечивать хорошее формирование и надлежащий химический состав шва, высокие механические свойства сварных соединений, отсутствие пор и трещин, устойчивость процесса сварки, легкую отделяемость шлаковой корки от поверхности шва.
По способу изготовления флюсы разделяют на плавленые и не плавленые. Плавленый флюс — сварочный флюс, полученный сплавлением его составляющих. Сплавленную массу после охлаждения подвергают дроблению на зерна требуемого размера. Неплавленые флюсы представляют собой механическую смесь порошкообразных и зернистых материалов. К ним относятся и керамические флюсы для дуговой сварки, получаемые перемешиванием порошкообразных материалов со связующим веществом.
Преимуществом плавленых флюсов являются высокие технологические свойства (защита, формирование, отделимость шлаковой корки и др.) и малая стоимость. Преимуществом керамических флюсов является возможность в более широких пределах легировать металл шва через флюс. В настоящее время наша промышленность применяет преимущественно плавленые флюсы.
Плавленые флюсы различают по содержанию в них окислов различных элементов. По содержанию окиси кремния SiO2 флюсы разделяются на высококремнистые (до 40 — 45% SiO2), низкокремнистые (до 0,5% SiO2) и бескремнистые.
По содержанию окиси марганца (MnO) на высокомарганцевые (содержащие более 30% MnO), среднемарганцевые (содержащие MnO в пределах 15 — 30%) и низкомарганцевые.
Низкокремнистые флюсы применяют обычно для сварки легированных сталей.
Для сварки низкоуглеродистой стали применяют преимущественно низкоуглеродистую сварочную проволоку в сочетании с высококремнистым марганцовистым флюсом.
Примером современных высококремнистых марганцовистых флюсов могут служить флюсы ОСЦ-45 и АН-348-А, шихта которых состоит из марганцевой руды (MnO), кварцевого песка (SiO) и плавикового шпата (фтористого кальция CаF2).
По структуре зерен флюсы делятся на стекловидные (плотные) с объемной массой 1,3 — 1,8 кг/дм3 и пемзовидные (пористые). В зависимости от диаметра сварочной проволоки флюс одного и того же состава применяют с зернами различной величины. Для сварки проволокой диаметром менее 3 мм применяют стекловидный мелкозернистый флюс с размером зерен менее 0,25 — 1,0 мм, а для сварки проволокой диаметром 3 мм и более — с размером зерен 0,35 — 3,0 мм в поперечнике.
По назначению различают флюсы для сварки низкоуглеродистых, легированных, специальных сталей и цветных металлов. Марганцевые высококремнистые флюсы применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей с соответствующими сварочными проволоками; низкокремнистые флюсы с повышенным содержанием СаО, MgO и СаF2, шлаки которых имеют слабокислый характер — для сварки легированных сталей. Для сварки высоколегированных сталей с большим содержанием таких легкоокисляющихся элементов, как хром, молибден, титан, алюминий и др., применяют бескремнистые флюсы на основе соединений CaO, CaF2 и Al2O3 и бескислородные фторидные флюсы, состоящие из 60 — 70% СаF2. Шлаки этих флюсов имеют основной или нейтральный характер. Для цветных металлов и сплавов разработаны флюсы с учетом химических свойств и свариваемости. Например, при сварке титана используют флюсы системы СаF2 — ВаСl2 — BaCl, не содержащие кислородных соединений, чтобы предотвратить окисление титана.
Для электрошлаковой сварки используют обычные флюсы (например, АН-348А, ФЦ-7), а также специальные флюсы, образующие электропроводный расплав с заданными технологическими свойствами: вязкостью, электропроводностью, температурой плавления и т. д. (АН-8, АН-22 и др.).
Для автоматической и полуавтоматической наплавки под флюсом применяют те же флюсы, что и для сварки.
Наиболее распространены плавленые флюсы АН-348А, ОСЦ-45, АН-20, АН-60, 48-ОФ-6, АН-26, АН-15М, АН-8, АН-25 в сочетании с легированными проволоками.
Флюсы для газовой сварки представляют собой легкоплавкие флюсы в виде порошка или пасты, очищающие при сварке поверхность металла. В качестве флюсов используют буру, борную кислоту, окислы и соли бария, калия, лития, натрия, фтора и др.
svarnoy.info
Флюсы | Сварочные работы
При автоматической и полуавтоматической сварке для обеспечения устойчивого горения дуги, защиты металла от вредного воздействия на него составляющих воздуха и частичного легирования применяют сварочные флюсы, представляющие собой зернистое вещество, которые при расплавлении образуют шлак, покрывающий металл сварочной ванны.
Флюс замедляет процесс затвердевания жидкого металла и тем самым создает благоприятные условия для выделения газов из металла, способствует лучшему формированию шва, уменьшает потери тепла сварочной дуги в окружающую среду, сокращает потери электродного металла на угар и разбрызгивание.
По способу производства флюсы делятся на плавленые и керамические.
Плавленые флюсы изготовляют путем плавления марганцевой руды, кварцевого песка, плавикового шпата и других компонентов в электрических или пламенных печах. Их выпускают в соответствии с требованиями ГОСТ 9087—81, который устанавливает состав флюса, размер его зерен, плотность, методы испытания, требования по маркировке, упаковке, транспортированию и хранению.
ГОСТом регламентированы размеры зерен флюса от 0,25 до 4,0 мм с различными, в зависимости от марки флюса, максимальными размерами зерен. Например, флюсы АН-348А, ОСЦ-45, АН-26П могут иметь размер зерна от 0,35 до 3 мм, флюс АН-60 и АН-20П — от 0,35 до 4 мм, а флюс АН-348АМ, ОСЦ-45М, ФЦ-9 — размер зерна от 0,23 до 1 мм.
Плавленый флюс по строению зерна может быть стекловидным и пемзовидным.
Керамические флюсы представляют собой механическую смесь мелко измельченных компонентов, связанных жидким стеклом. Сырьем для их изготовления служит титановый концентрат, марганцевая руда, кварцевый песок, мрамор, плавиковый шпат, ферросплавы и др.
Эти флюсы очень гигроскопичны и требуют хранения в герметичной упаковке, а малая прочность флюса требует транспортировки его в жесткой таре.
Преимуществом керамического флюса является то, что он дает возможность легирования металла шва и снижает чувствительность процесса сварки к ржавчине.
При сварке проволокой диаметром более 3 мм рекомендуется применять флюс, имеющий крупную грануляцию (размер зерна 3,0—3,5 мм). С уменьшением диаметра проволоки, повышением плотности тока рекомендуется и снижение грануляции флюса.
Расход флюса, идущего на образование шлаковой корки, ориентировочно равен массе наплавленного металла. Расход флюса с учетом потерь при уборке и подаче на свариваемое изделие составляет массу, равную по массе расходу сварочной проволоки.
www.stroitelstvo-new.ru
Сварочные флюсы | Инструмент, проверенный временем
Флюсы служат для защиты наплавляемого металла от воздуха и для легирования металла шва необходимыми присадками. Взаимодействуя в процессе сварки с жидким металлом, расплавленный флюс в значительной степени определяет химический состав металла, а следовательно, и его механические свойства. Образуя затем над металлом шва корку шлака, флюс способствует медленному остыванию металла, выходу на поверхность газов и шлаковых включений и тем самым образованию плотного и высококачественного шва. При этом корка шлака легко отделяется от металла шва. Флюс также способствует устойчивому горению дуги и стабильному течению процесса сварки.
По способу изготовления флюсы делятся на плавленые и неплавленые.
Плавленые флюсы являются основными при автоматической сварке металла. Они изготовляются в соответствии с требованиями ГОСТ 9087—81. Флюсы АН-348-А, АН-348- АМ, АН-348-Б, АН-348-БМ, ОСІД-45, ОСЦ-45М, АН-60 и ФЦ-9 предназначены для механической сварки и наплавки углеродистых и низколегированных сталей углеродистой и низколегированной сварочной проволокой. Флюс АН-8 применяют при электрошлаковой сварке углеродистых и низколегированных сталей и сварке низколегированных сталей углеродистой и низколегированной сварочной проволокой. Флюсы АН-15М, АН-18, АН-20С, АН-20СМ и АН-20П служат для дуговой автоматической сварки и наплавки высоколегированных и среднелегированных сталей соответствующей сварочной проволокой. Флюс АН-22 предназначен для электрошлаковой сварки и дуговой автоматической наплавки и сварки низко — и среднелегированных сталей соответствующей проволокой. Флюсы АН-26С, АН-26СП и АН-26П применяют при автоматической и полуавтоматической сварке нержавеющих, коррозионно-стойких и жаропрочных сталей соответствующей сварочной проволокой. Флюсы АН-17М, АН-43 и АН-47 предназначены для дуговой сварки и наплавки углеродистых, низко — и среднелегированных сталей повышенной и высокой прочности соответствующей проволокой.
Нормальные флюсы содержат зерна размером 0,35 … 3 мм. Флюсы мелкой грануляции состоят из зерен
| Марка флюса | SiO* | МпО | СаО | MgO | АЩЭз |
| АН-348-А | 41,0.. .44,0 | 34,0…38,0 | <6,5 | 5,0…7,5 | <4,5 |
| ОСЦ-45 | 38,0…44,0 | 38,0…44,0 | <6,5 | <2,5 | <5,0 |
| АН-348-AM | 41,0…44,0 | 34,0…38,0 | <6,5 | 5,0…7,5 | <4,5 |
| ОСЦ-45М | 38,0…44,0 | 38,0…44,0 | <6,5 | <2,5 | <5,0 |
| АН-60 | 42,5…46,5 | 36,0…41,0 | 3,0… 1 1,0 | 0,5…3,0 | <5,0 |
| АН-8 | 33,0…36,0 | 21,0…26,0 | 4,0…7,0 | 5,0…7,5 | 11,0… 15,0 |
| АН-20С 1 | |||||
| АН-20СМ ) | 19,0…24,0 | <0,5 | 3,0…9,0 | 9,0… 13,0 | 27,0…32,0 |
| АН-20П ) | |||||
| АН-22 | 18,0…21,5 | 7,0…9,0 | 12,0… 15,0 | 11,5… 15,0 | 19,0…23,0 |
| АН-26СП ) | |||||
| АН-26С 1 | 29,0…33,0 | 2,5…4,0 | 4,0…8,0 | 15,0…18,0 | 19,0…23,0 |
| АН-26П J | |||||
| ФЦ-9 | 38,0…41,0 | 38,0…41,0 | <6,5 | <2,5 | 10,0… 13,0 |
| Продолжение табл. 10 |
| Марка | СаР2 | К*0 | Fe,,Oj | S | Р | С | |
| флюса | И Na-jO | не более | |||||
| АН-348-А | 4,0…5,5 | 2,0 | 0,15 | 0,12 | |||
| ОСЦ-45 | 6,0…9,0 | — | 2,0 | 0,15 | 0,15 | — | |
| АН-348-АМ | 3,5…4,5 | — | 2,0 | 0,15 | 0,12 | — | |
| ОСЦ-45М | 6,0…9,0 | — | 2,0 | 0,15 | 0,10 | — | |
| АН-60 | 5,0…8,0 | — | 1.5 | 0,15 | 0,15 | — | |
| АН-8 АН-20С ) | 13,0…19,0 | — | 1,5…3,5 | 0,15 | 0,15 | — | |
| АН-20СМ) АН-20П j | 25,0…33,0 | 2,0…3,0 | 1,0 | 0,08 | 0,05 | — | |
| АН-22 АН-26СП1 | 20,0… 24,0 | 1,0…2,0 | 1,0 | 0,05 | 0,05 | — | |
| АН-26С ) АН-26П J | 20,0…24,0 | — | 1,5 | 0,10 | 0,10 | 0,05 | |
| ФЦ-9 | 2,0…3,0 | — | 2,0 | 0,10 | 0,10 | — |
размером 0,25… 1,0 мм и обозначении марки имеют конечную букву М. Флюсы, маркируемые буквами АН, разработаны Институтом электросварки имени Е. О. Патона, а флюсы, маркируемые буквами ОСЦ и ФЦ,— ЦНИИТмашем.
Флюсы изготовляют следующим образом: исходные материалы (марганцевая руда, кварцевый песок, доломит, мел, плавиковый шпат и др.) размалывают до необходимых размеров, перемешивают в определенных массовых соотношениях и помещают для плавки в пламенные печи или в электропечи. Расплавленный флЮс выпускают в проточную воду, где он остывает и растрескивается на мелкие частицы. Затем флюс сушат в барабанах или в сушильных шкафах при температуре 300 … 350° С и просеивают через сито. Химический состав (%) плавленых флюсов для — автоматической и полуавтоматической сварки приведен в табл. 10.
В состав указанных марок флюса в качестве основных компонентов входят марганец в виде оксида марганца (II) и кремний в виде кремнезема SiO^. Марганец, обладая большим сродством к кислороду, восстанавливает содержащиеся в наплавляемом металле оксиды железа, кроме того, образуя с серой сульфид MnS, способствует удалению ее в шлак. При сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей высокомарганцовистые флюсы легируют металл шва. Кремний способствует снижению пористости металла шва, так как подавляет процесс образования оксида углерода СО, который является одной из основных причин образования пор в наплавленном металле. Кремний также является хорошим раскислителем, но как легирующий элемент при сварке под флюсом имеет ограниченное применение.
Неплавленые флюсы изготовляют следующим’образом: исходные материалы предварительно тонко размалы — вают и замешивают в строго определенных соотношениях с водным раствором жидкого стекла. Полученную тестообразную массу протирают через сито, обеспечивающее получение частиц необходимой грануляции. Затем сушат в сушильных печах в течение 15 … 20 мин при температуре 150° С и прокаливают при температуре 300 … 350° С.
Неплавленые керамические флюсы, предложенные акад. К — К — Хреновым, позволяют значительно проще легировать металл шва различными при-
Наименование компонентов:
Титановый концентрат……………………………………………
Марганцевая руда……………………………………………………..
Кварцевый песок……………………………………………………….
Алюминиевая пудра…………………………………………………
Ферромарганец………………………………………………………….
Ферросилиций……………………………………………………………
Ферротитан…………………………………………………………………
Диоксид титана………………………………………………………….
Мрамор………………………………………………………………………..
Полевой шпат…………………………………………………………….
Плавиковый шпат……………………………………………………..
Жидкое стекло (в % к массе сухой смеси)
Магнитные флюсы относятся также к неплавленым. По технологии изготовления и применению они аналогичны керамическим. Кроме веществ, входящих в состав керамических флюсов, магнитные флюсы содержат железный порошок, который не только придает им магнитные свойства, но и способствует повышению производительности сварки. Флюс подается через сопло дозирующим устройством автомата (или полуавтомата). Под действием магнитного поля сварочного тока флюс притягивается к зоне сварки. При этом обеспечивается минимальный расход флюса и появляется возможность качественной сварки вертикальных швов.
месями. Для этого в состав флюса вводят необходимое количество легирующих примесей в виде металлического порошка, минеральных веществ или ферросплавов. По сравнению с плавлеными вторым важным преимуществом керамических флюсов является их малая чувствительность к ржавчине, окалине и влаге на поверхности свариваемых кромок деталей. Это особенно важно при строительно-монтажных работах на открытом воздухе.
Керамические флюсы имеют в своем составе не только минеральные шлакообразующие вещества, но и ферросплавы, которые обеспечивают хорошее раскисление металла шва и необходимое его легирование. При изготовлении керамических флюсов ферросилиций и ферромарганец следует подвергать пассивированию. Составы керамических флюсов, %:
| К-2 | КС-1 | КВС-19 | К-1 |
| 55 | — | — | — |
| — | — | 54 | 60 |
| — | — | 30 о | 20 |
| 14 | 0,5 | £ | _ |
| 8 | 0,8 | 7 | І0 |
| — | 6,0 | — | |
| — | 15,0 | — | — |
| — | 57,7 | — | — |
| 13 | — | — | — |
| 10 | 20,0 | 7 | І0 |
| 13 | 15,0 | 15…17 | 17 |
hssco.ru
Флюсы для сварки для алюминия, стали, нержавейки, марки флюсов
Для оптимизации процесса образования шва необходим особый флюс для сварки. Основная задача этого участника сварочного процесса – защита зоны сварочного шва от внешней среды. Кроме того, сварочный флюс облегчает процесс отделения шлака от расплавленного шва, оптимизирует восстановление окислов и гарантирует получение наплавки нужной химической чистоты.
При этом каждая сварочная технология ориентирована на использование «своего» флюса. И в этой статье мы опишем основные разновидности флюсов, классифицировав эти вещества по типу сварочной технологии.
Марки флюсов для сварки электродуговым способом
Флюсы для сварки металлов электродуговым способом классифицируют по трем признакам:
- По химическому составу.
- По степени активности компонентов флюса.
- По типу соединяемых во время сварки металлов.
По первому признаку – химическому составу – флюсы разделяются на солевые, оксидные и смешанные (солеоксидные) разновидности. В основе солевых флюсов находятся фториды и хлориды железа и некоторая часть оксидов легирующих материалов. В основе оксидных флюсов находятся оксиды марганца, кремния, титана и прочих материалов. Смешанные материалы содержат до 30 процентов солей (фторидов и хлоридов) и не менее 15 процентов оксидов кремния.
По степени активности компонентов флюсы разделяют на четыре группы: пассивные, малоактивные, активные и высокоактивные. Причем активность компонентов указывают в спецификации к флюсу и измеряют по особой шкале: от 0 (пассивные) до 1 (высокоактивные).
По типу стыкуемых металлов флюсы делятся на четыре группы:
Составы для низкоуглеродистых сталей. К этой категории принадлежит любой флюс для сварки стали конструкционного типа (с содержанием легирующий присадок не более одного процента от общей массы). Причем основу состава флюса формируют из оксида кремния, к которому подмешивают оксид марганца. Массовая часть последнего компонента (оксида марганца) зависит от содержания марганца в сварочной проволоке. То есть, чем больше марганца в присадочном материала – тем меньше содержание его оксида во флюсе. Химическая активность компонентов флюса, в данном случае, высокая (до 0,9).
Составы для низколегированных сталей. Составы для сталей с содержанием легирующих компонентов до 5-7 процентов относятся к активным флюсам (до 0,6). Пониженная химическая активность компонентов препятствуют процессу окисления легирующих присадок в сварочной проволоке. По химическому составу такие флюсы тяготеют к оксидному типу (малое содержание оксида кремния, низкое содержание оксида марганца и высокое содержание CaF2).
Составы для высоколегированных сталей. Типовым примером подобных составов является флюс для сварки нержавейки – практически пассивный состав солевого типа (с высоким содержанием фторидов и минимальным содержанием оксида кремния). В таких сталях содержится большой объем легирующих присадок (до 25 процентов от общей массы) поэтому химическая активность флюса должна стремиться к нулю. Причем содержание оксидов металлов во флюсах для высоколегированных сталей должно быть минимальным, поскольку все легирующие компоненты уже содержатся в сварочной проволоке.
Составы для активных металлов. Эти составы относятся к пассивному, солевому типу. Содержание оксидов в таких флюсах попросту недопустимо. Ведь кислород – это основной катализатор процесса образования оксидной пленки, покрывающей любую деталь из активного металла. Зато солей (хлоридов и фторидов) металлов в таком флюсе содержится не менее 80 процентов.
Кроме того, электродуговые флюсы классифицируют еще и по способы производства, разделяя составы на:
- Плавленые составы — изготовляемые из размягченных в печи материалов.
- Керамические составы — изготовляемые из смеси на основе связки (жидкого стекла).
Флюсы для электрошлаковой сварки
Электрошлаковая технология предполагает использование совершено иных типов флюса. Ведь такой протектор должен не просто герметизировать зону сварки. Электрошлаковые флюсы обязаны проводить электрический ток и должны обладать высокой вязкостью, препятствующей проникновению вещества в зону стыка.
Поэтому такие флюсы насыщают большим количеством оксидов марганца, некоторым количеством оксида кремния и определенной долей фторидов. Типовым примером указанных составов является любая флюс паста для сварки, наносимая прямо на зону стыка. Причем расход такой пасты на порядок больше объемов флюса, используемого в процессе электродуговой сварки.
Причем по химическому составу такие флюсы делят на: высококремнистые и низкокремнистые; марганцевые и безмарганцевые; фторидные и содержащие минимум фтористых соединений. По степени вязкости флюса эти составы делят на: вязкие, слаботекучие и текучие разновидности.
Флюсы для газовой сварки
Сварка в среде защитных газов предполагает использование особого флюса. Основу протектора, в данном случае, составляет инертный газ (чаще всего – аргон или гелий). Впрочем, возможен вариант с использованием углекислого газа, который ограждает зону сварки и снижает окисление основного и присадочного материалов.
В зону сварки газообразный флюс подается под давлением, из особой форсунки, расположенной под неплавким электродом. Еще один вариант – подача из сопла, в которое встроен штуцер системы транспортирования присадочной проволоки.
Поэтому практически все флюсы для автоматической сварки – газообразные.
По химическому составу такие флюсы можно разделить на следующие разновидности: аргоновую (основа флюса – технически чистый аргон), гелиево-аргоновую (до 30 процентов гелия в составе), многокомпонентную (помимо аргона и гелия во флюсе встречается и азот, и кислород и прочие газы), углекислотную (флюс состоит из углекислого газа).
Выбор конкретного варианта зависит от глубины шва, типа электрода, присадочной проволоки и сорта основного металла. Причем технически чистый аргон подойдет в любом случае. Гелиево-аргоновая смесь обладает еще лучшими характеристиками, но в силу дороговизны гелия ее используют не часто. Углекислые флюсы, в основном, работаю в паре с графитовыми электродами, раскаляющими сварочную ванну до 3500 градусов Цельсия.
Причем, следует помнить, что подача флюса в зону сварочной ванны прерывается лишь после остывания шва ниже определенной температуры. Например, флюс для сварки алюминия – аргон или гелиево-аргоновую смесь – нужно «вдувать» в шов вплоть до остывания металла до 400 градусов Цельсия. Поэтому расходы газообразного флюса просто несравнимы с расходами твердых протекторов сварочной ванны.
steelguide.ru
