Флюсы для дуговой и электрошлаковой сварки
Флюсы, применяемые при электрической сварке плавлением, обеспечивают надежную защиту зоны сварки от атмосферных газов, создают условия устойчивого горения дуги, обеспечивают хорошее формирование шва. Швы получаются плотными и несклонными к кристаллизационным трещинам. После остывания шва шлаковая корка легко удаляется. Флюсы обеспечивают наименьшее выделение пыли и газов вредных для здоровья сварщика.
Флюсы классифицируют по назначению, химическому составу, структуре, степени легирования шва, способу изготовления, зависимости вязкости шлака от температуры.
По назначению флюсы делят на три группы:
1) для сварки углеродистых и легированных сталей;
2) для сварки высоколегированных сталей;
3) для сварки цветных металлов и сплавов.
По химическому составу различают флюсы оксидные, солевые и солеок-сидные (смешанные). Оксидные флюсы состоят из оксидов металлов и могут содержать до 10% фтористых соединений. Их применяют для сварки углеродистых и низколегированных сталей. Солевые флюсы состоят из фтористых и хлористых солей металлов и других не содержащих кислород химических соединений. Они используются для сварки активных металлов и электрошлакового переплава. Солеоксидные флюсы состоят из фторидов и оксидов металлов, применяются для сварки легированных сталей.
По химическим свойствам оксидные флюсы подразделяют на кислые и основные, а также нейтральные. К кислым относятся Si02 и ТЮ2; к основным — CaO, MgO. Фториды и хлориды относятся к химически нейтральным соединениям. В зависимости от содержания Si02, различают высококремнистые, низкокремнистые и безкремнистые флюсы, а в зависимости от содержания МпО различают марганцевые и безмарганцевые флюсы.
По степени легирования металла шва различают флюсы пассивные, т.е. не вступающие во взаимодействие с расплавленным металлом, активные — слабо легирующие металл шва и сильно легирующие, к которым относится большинство керамических флюсов.
По способу изготовления флюсы делят на плавленые и неплавленые (керамические).
По строению крупинок — стекловидные, пемзовидные и цементированные.
По характеру зависимости вязкости шлаков от температуры различают флюсы, образующие шлаки с различными физическими свойствами. Флюсы, у которых вязкость шлаков с понижением температуры возрастает медленно, называют длинными, а флюсы, у которых вязкость шлаков при аналогичных условиях возрастает быстро — короткими. Зависимость вязкости флюсов от температуры существенно влияет на качество формирования шва. Преимущественно находят применение флюсы с короткими шлаками (основные флюсы) (табл.2.26.).
При сварке под флюсом состав флюса полностью определяет состав шлака и атмосферу дуги. Взаимодействие жидкого шлака с расплавленным металлом оказывает существенное влияние на химический состав, структуру и свойства наплавленного металла.
Применительно к углеродистым сталям качественный шов можно получить при следующем сочетании флюсов и сварочной проволоки:
1) плавленый марганцевый, высококремнистый флюс и низкоуглеродистая или марганцовистая сварочная проволока;
2) плавленый безмарганцевый, высококремнистый флюс и низкоуглеродистая марганцовистая сварочная проволока;
3) керамический флюс и низкоуглеродистая сварочная проволока.
Для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей чаще всего используют углеродистую проволоку марок Св-08 и Св-08А в сочетании с высококремнистым марганцевым флюсом марок ОСЦ-45, АН-348А, ОСЦ-45М, АН-348АМ (мелкий). Требования к этим флюсам регламентируются ГОСТ 9087-81.
Флюсы ОСЦ-45 и АН-348А с зерном 0, 35-3, 0 мм применяют для автоматической сварки сварочной проволокой диаметром 3 мм и более. Флюсы ОСЦ-45М и АН-348АМ с зерном 0, 25-1, 6 мм применяют для автоматической и механизированной сварки сварочной проволокой диамет-
м менее 3, 0 мм.
Флюс ОСЦ-45 малочувствителен к ржавчине, дает весьма плотные швы стойкие против образования горячих трещин. Существенным недостатком флюса является большое выделение вредных фтористых газов. Флюс АН-348А более чувствителен к коррозии, чем ОСЦ-45, но выделяет значительно меньше вредных фтористых газов.
Для сварки низкоуглеродистых сталей проволокой Св-08 и Св-08А применяют и керамические флюсы КВС-19 и К-11. В тех случаях, когда в металле шва необходимо сохранить элементы, имеющие большое сродство к кислороду, следует применять безкислородные флюсы, химически инертные к металлу сварочной ванны.