 |
Реклама. ООО ГК "ВЕЛУНД СТАЛЬ СИБИРЬ" ИНН 5405075282 Erid: 2SDnjdu9Fh1
| |
Очевидно, что наряду с концентрациями окислов кремния и марганца значительным регулятором процессов восстановления кремния и марганца, а следовательно, и сопутствующего насыщения металла шва кислородом в виде неметаллических включений может стать концентрация окислов железа. Исходя из этих предпосылок разработаны три марки флюсов, содержащих в качестве обязательных компонентов окислы железа АН-17, АН-17М и АН-43 . Флюсы 
обладают рядом преимуществ по сравнению с обычными малоактивными флюсами. Например, позволяют упростить технологию сварки сталей, содержащих повышенное количество кремния, увеличение содержания которого в низколегированном металле шва свыше 0,5% нежелательно.
При сварке окисление углерода составляет не более 0,01 — 0,015%. Но зато с увеличением количества FeO во флюсе снижается концентрация серы и фосфора, что имеет важное практическое значение.
Некоторое повышение десульфурирующей способности флюса с увеличением содержания в нем окислов железа при постоянной основности объясняется, по-видимому, обогащением шлакового расплава ионами О2-, с ростом которых понижается активность ионов серы S,2- в шлаке. Благоприятное влияние на десульфурацию сварочной ванны оказывает также интенсивное раскисление ее марганцем и кремнием, поскольку с повышением раскисленности понижается содержание кислорода, а это, в свою очередь, способствует уменьшению концентрации серы.
Дефосфорация жидкой металлической ванны связана с окислением фосфора на межфазной границе и дальнейшим переводом его окислов в шлак.
Поглотительная способность шлака в отношении фосфора определяется не только основностью флюса, но и строением ионов Fe2+, Mg2+, О2- и РО3-4. Ион РО3-4 по размерам почти
равен иону SiO4-4 но его заряд меньше заряда простейшего
кремнекислородного комплекса. Поэтому в системе, содержащей ионы Fe2+, Са2+, О2- и PO3-4, в значительной степени появляется микронеоднородность шлака. Силы связи анионов 02-с катионами Са2+ значительно слабее, чем с катионами Fe2+. Поэтому ионы оттесняются не к ионам Fe2+, а к ионам Са2+. Таким образом, как процесс окисления при сварке, так и выбранный состав шлака способствуют дефосфорации металла шва. Несмотря на это возможности дефосфорации сварочной ванны весьма ограничены.
Наличие окислов железа в составе флюса-шлака делает маловосприимчивыми швы, выполненные под таким флюсом к содержащейся в нем влаге или ржавчине на поверхности свариваемых кромок. Присутствие FeO на границе межфазной поверхности шлак — металл способствует повышению окислительных условий в сварочной ванне, а это препятствует растворению водорода в жидком металле, образующегося при диссоциации водяного пара. На основании принципа подвижного равновесия увеличение концентрации закиси железа в жидком металле должно способствовать протеканию реакции справа налево. В связи с этим швы, выполненные под флюсами АН-17, АН-17М и АН-43, в меньшей степени склонны к образованию пор по сравнению с идентичными составами флюсов, но без окислов железа.
Флюсы АН-17 и АН-17М с точки зрения шлаковой системы особого интереса не представляют. Так же, как и флюс АН-22, они построены на основе системы СаО — CaF2 — А1203— Si02 и отличаются от последнего практически лишь содержанием окислов железа (см. табл. 35 и 38). Их выплавляют в электродуговых печах из смеси песка, глинозема, магнезита и плавикового шпата. По специальной технологии в расплав вводят определенное количество окислителя.
Флюсы АН-17 и АН-17М в сочетании с кремнемарганцовистыми проволоками обеспечивают получение наплавленного металла с оптимальным содержанием марганца, кремния и других легирующих элементов, а также ограниченным содержанием серы и фосфора. Концентрация серы и фосфора в наплавленном металле ниже исходного содержания этих элементов в металле сварочной ванны.
Флюс АН-43 отличается от флюсов АН-17 и АН-17М прежде всего пониженной основностью за счет уменьшения содержания MgO и повышения концентрации глинозема. Поэтому в данном случае следует ожидать меньшей активности FeO на границе раздела фаз шлак— металл в зоне плавления.
Флюсы этого типа рекомендованы для сварки низколегированных сталей с временным сопротивлением ниже 100 кгс/мм2 в сочетании с проволокой Св-08Г2СА для низколегированных
сталей 14ХГС, 10ХСНД, 15ХСНД, 09Г2 и др.; теплоустойчивых 15ХМА и 20ХМА проволокой Св-08ХГ2СМ, сталей 12Х1МФ и 20ХМФЛ проволокой Св-08ХГСМФ и 15Х1М1Ф проволокой Св-08Х2ГСМФ, высокопрочных 14Х2ГМР и 14ХМНДФР проволокой Св-10ХГ2СН2МЮ.
Наличие закиси железа в этих флюсах тормозит кремне- и марганцевосстановительный процессы при сварке и приводит к частичному переходу FeO в металл сварочной ванны. В результате происходит некоторое окисление раскислителей и легирующих элементов. Продукты этого окисления, по-видимому, не полностью захватываются шлаком, они частично остаются в металле шва в виде мелкой дисперсной фазы, состоящей из окислов легирующих элементов и окислов железа. Это не опасно для сталей с временным сопротивлением ниже 100 кгс/мм2, но не пригодно для сварки сталей более прочных и сверхпрочных, так как неметаллические включения блокируют дислокации и становятся местами зарождения трещин.
За рубежом малоактивные флюсы, содержащие закись железа, мало известны и не применяются при сварке.
О ТЕХНИКО ЭКОНОМИЧЕСКИХ АСПЕКТАХ ПРИ ВЫБОРЕ ТИПА ФЛЮСА
В настоящее время в странах СЭВ преобладает производство плавленых флюсов над керамическими. Например, в СССР в 1975 г. производство керамических флюсов составило 5 тыс. т, что составляет всего 2,6% общего количества выпуска флюсов для сварки. К 1980 г. картина мало изменится. Это наглядно иллюстрирует табл. 39. Несмотря на это, по нашему мнению, следует более подробно остановиться на преимуществах и недостатках как одной, так и другой группы флюсов. С этой целью полезно провести сравнительный анализ 
металлургических и сварочно-технологических свойств указанных флюсов, а также технико-экономические показатели их производства.
Оценка металлургических и сварочно-технологических свойств плавленых и керамических флюсов. Главное преимущество плавленых флюсов — их хорошие сварочно-технологические свойства, обусловленные в первую очередь тем, что в процессе их выплавки некоторые сырьевые материалы диссоциируют, дегазируются и рафинируются. Лучше всего это видно на примере двух составляющих, входящих в шихту большинства флюсов: это карбонаты кальция и магния. В керамических флюсах названные соединения остаются в исходном состоянии. В процессе расплавления флюса они диссоциируют но реакции
МеС03 = МеО + С02.
Образовавшаяся двуокись углерода отрицательно влияет на сварочно-технологические свойства флюса, ухудшает формирование шва.
У плавленых флюсов разложение карбонатов протекает в процессе плавления шихты и поэтому в готовом флюсе имеются .лишь окислы СаО и MgO.
При сварке под плавленым флюсом количество газовыделений небольшое, процесс протекает более спокойно, что способствует улучшению формирования шва. Плавленые флюсы находят широкое применение для сварки переменным током и наиболее пригодны в условиях, в которых предъявляются повышенные требования к сварочно-технологическим свойствам.
Плавленые флюсы практически не содержат гигроскопических составляющих, вследствие чего проявляют низкую склонность к поглощению влаги. В связи с этим имеет место меньшая склонность к пористости швов. Следует отметить и более высокую однородность флюсовых зерен плавленых флюсов, их значительную прочность, обусловливающую высокое сопротивление зерен абразивному износу. Это приобретает особое значение, когда при сварке используют вакуумное отсасывание и пневмотранспортировку флюса в бункер.
С металлургической точки зрения плавленые флюсы имеют меньшие возможности по сравнению с керамическими. Плавленые флюсы в принципе не могут содержать легирующие элементы или раскислители в неокисленном виде, так как названные составляющие окисляются в процессе плавки. При плавленых флюсах можно оказывать большое влияние на переход марганца и кремния в металл сварного шва. При этом переход марганца достигается в результате использования марганцевой руды, а не введением в состав флюса дорогих ферросплавов.
| 
НОВЫЕ ОБЪЯВЛЕНИЯ
НОВОСТИ
НОВЫЕ СТАТЬИ