>>> Перейти на мобильную версию сайта >>>

Учебное пособие

Сварка

Сварочные флюсы

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 значительном 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-В, АН-348-ВМ, ОСЦ-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 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.

В состав указанных марок флюса в качестве основных компонентов входят марганец и кремний. Марганец, обладая большим сродством к кислороду, восстанавливает содержащиеся в наплавляемом металле оксиды железа. При сварке низкоуглеродистых и низколегированных сталей высокомарганцовистые флюсы легируют металл шва. Кремний способствует снижению пористости металла шва, так как подавляет процесс образования оксида углерода, 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 размалывают 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 позволяют значительно проще легировать металл шва различными примесями. 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.

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.