Флюсы для автоматической сварки Ч.1 Плавленые и неплавленые сварочные флюсы

Марки плавленых флюсов и их состав

Плавленые сварочные флюсы являются наиболее распространёнными флюсами для автоматической сварки. Требования к их изготовлению изложены в ГОСТ9087. Флюсы марок АН-348А, АН-348-АМ, ОСЦ-45, ОСЦ-45М, АН-60 и ФЦ-9 используют при сварке углеродистых сталей и при сварке низколегированных сталей углеродистой или низколегированной сварочной проволокой, а также для наплавки этих сталей. Состав распространённых марок флюса для автоматической сварки представлен в таблице, состав компонентов указан в %:

Флюс марки АН-8 разработан для электрошлаковой сварки углеродистых и низколегированных сталей с помощью сварочной проволоки из углеродистых или низколегированных сталей.

Флюсы марок АН-20С, АН-20СМ, АН-20П используют для наплавки высоколегированных сталей и для сварки легированных сталей с помощью аналогичной сварочной проволоки.

Флюс АН-22 используют для электрошлаковой сварки и дуговой автоматической наплавки легированных сталей соответствующей сварочной проволокой.

Флюсы марок 26-С, 26-СП и 26-П нашли широкое применение при сварке высоколегированных сталей (жаропрочных, нержавеющих и коррозионно-стойких).

Также в различных областях промышленности и в строительстве часто применяются такие марки флюсов, как АН-349-А, АН-348-АМ, ОСЦ-45, ОСЦ-45М.

Преимуществами плавленых флюсов, по сравнению с неплавлеными керамическими, являются более высокие их технологические свойства. Они лучше защищают зону сварки, обеспечивают лучшее формирование сварного шва и в кристаллизованном состоянии легче отделяются от металла. Благодаря этому, такие флюсы нашли большее применение при автоматической сварке под флюсом.

Обычно флюсы состоят из зёрен, величиной 0,35-3мм. Но существуют мелко гранулированные флюсы, размер зерна в которых составляет 0,25-1мм. В обозначение марки мелко гранулированного флюса добавляется буква М.. Буквы АН в составе флюса указывают на то, что данная марка разработана Институтом электросварки имени Е.О.Патона. Марки флюсов, в обозначении которых присутствуют буквы ОСЦ и ФЦ, разработаны ЦНИИТмашем.

В состав вышеуказанных марок флюсов входят марганец и кремний. Марганец находится в виде оксида марганца MnO. Кремний содержится в виде кремнезёма. Марганец восстанавливает окислы железа, содержащиеся в расплавленном металле, а также, связывает серу, образуя с ней соединение MnS, которое легко выходит из сварочной ванны в шлак.

Кремний, входящий в состав флюса, способствует уменьшению дефектов в сварном шве, уменьшая его пористость, т.к. препятствует образованию угарного газа, который часто является причиной образования пор в сварном шве. Также кремний хорошо раскисляет сталь, но редко выступает в роли легирующего элемента при сварке под флюсом.

Классификация плавленых флюсов

Плавленые флюсы подразделяются, в зависимости от содержания оксида кремния (II), на высококремнистые, содержащие до 45% оксида кремния SiO2, низкокремнистые, в которых содержание такого оксида не превышает 0,5% и бескремнистые, в которых оксид кремния отсутствует.

По содержанию марганца флюсы для автоматической сварки делятся на высокомарганцевые, содержащие в составе более 30% оксида марганца MnO, среднемарганцевые, в которые содержание MnO находится в пределах 15-30% и низкомарганцевые, в котором это содержание ниже 15%.

Изготовление плавленых флюсов для автоматической сварки

Изготовление плавленых флюсов происходит следующим образом. Компоненты, входящие в их состав (это могут быть марганцевая руда, кварцевый песок, доломит, мел, мрамор, плавиковый шпат и другие соединения), дробят до требуемых размеров зерна. Затем компоненты смешивают в необходимых массовых соотношениях и подвергают плавлению в специальных пламенных, или электропечах.

После расплавления, флюс из печи помещают под проточную воду, в которой происходит его охлаждение, и растрескивание на мелкие части. Далее, частицы флюса должны просохнуть в специальных барабанах, или сушильных шкафах. Температура сушки выбирается в пределах 300-350°C. После просушки флюсы просеивают на ситах.

Неплавленые флюсы для автоматической сварки

Если плавленые флюсы изготавливают путём совместного сплавления их компонентов, то неплавленые флюсы тщательно размалывают и смешивают между собой в строгом соотношении в водном растворе жидкого стекла, которое является наиболее распространённым связующим компонентом.

Получившуюся вязкую смесь протирают сквозь сито с определённым размером ячеек для получения флюса с нужным размером зерна. Далее, сырые флюсовые гранулы повергаются просушке в сушильных печах при температуре 150°C. Время просушки 15-20мин. Далее гранулы прокаливают при температуре 300-350°C.

Неплавленые керамические флюсы

Неплавленые керамические флюсы в своё время были разработаны академиком Хреновым К.К.. Такие флюсы значительно упрощают процесс легирования металла сварного шва различными элементами. Для обеспечения этого, в состав флюса включают требуемое количество легирующих элементов в виде порошковых металлов, минеральных и других веществ.

Ещё одно преимущество керамического флюса является его достаточно высокая стойкость к ржавчине, окалине и влаге на поверхности свариваемых изделий, по сравнению с плавлеными флюсами. Такое преимущество особенно актуально при сварке металлов на монтажно-строительной площадке под открытым небом.

В состав керамических флюсов, кроме минеральных шлакообразующих веществ, входят и другие компоненты, которые хорошо раскисляют сварной шов и обеспечивают его легирование. Это различные ферросплавы. Составы некоторых распространённых керамических флюсов, в %, приведены в таблице:

Магнитные неплавленые флюсы

Магнитные флюсы являются разновидностью неплавленых флюсов. Технология изготовления и область их использования такая же, как и у керамических неплавленых флюсов. Но, кроме компонентов, содержащихся в керамических флюсах, в состав магнитных входит железо в виде металлического порошка. Данный компонент придаёт флюсу магнитные свойства и повышает производительность сварки.

Флюс подаётся с помощью дозирующее устройство сварочного автомата или полуавтомата. Под воздействием магнитного поля электрической дуги, гранулы магнитного флюса притягиваются к зоне сварки. При такой технологии автоматической сварки расход флюса снижается и появляется возможность качественной сварки вертикальных сварных швов.

Далее рекомендуем перейти к статье "Флюсы для автоматической сварки Ч.2 Виды сварочных флюсов", в которой приведена классификация имеющихся видов сварочных флюсов для автоматической сварки и рассказывается про область их применения.

Дополнительные материалы по теме: