Высокотехнологичные керамические агломерированные флюсы

Подробности

Опубликовано 13.10.2015 10:04

Просмотров: 2871

Высокотехнологичные керамические агломерированные флюсы для автоматической сварки и наплавки узлов и деталей судостроительных и машиностроительных конструкций.

В связи с наметившейся перспективой освоения северных территорий России возникла необходимость в сварочных материалах с высокими сварочно-технологическими свойствами, которые стабильно обеспечивают надежную работу сварных конструкций и деталей машин при температуре –40° С и ниже. Поэтому в последние пять лет специалистами ЗАО «Электродный завод» (Санкт-Петербург) был проведен большой объем НИР и ОКР по созданию таких материалов и освоению их серийного производства.

Многочисленными исследованиями механических свойств металла сварных швов и сварных соединений в целом из судостроительных и трубных сталей, выполненных автоматической сваркой под плавлеными флюсами марок АН-60, АН-47, АН-43, АН-67 и др., в сочетании со сварочными проволоками марок Св-08ХМ, Св-08Г1НМА и др. было установлено, что они не отвечают требованиям, которые предъявляются Морским Регистром Судоходства РФ, Ростехнадзором и другими классификационными обществами к сварным соединениям, работающим при температурах –40° С и ниже. Кроме того, плавленые флюсы не отвечают требованиям производителей и заказчиков судостроительных конструкций, а именно: отсутствие чешуйчатости на поверхности сварных швов, плавный переход металла шва к основному металлу свариваемых деталей и легкое удаление шлаковой корки с поверхности корневых швов, выполняемых в V- и Х-образную разделки.

Решение задачи по обеспечению заданных физико-механических свойств сварных соединений изготовителями сварных конструкций было найдено за счет использования следующих сочетаний из дорогостоящих агломерированных флюсов марок OK Flux 10.70, OK Flux 10.71 и проволоки марок OK Autrod 12.10, OK Autrod 12.20 и др. фирмы ESAB или агломерированного флюса марки ОР 121ТТ, ОР 132 в сочетании с проволоками марок ОЕ-S1, ОЕ-S2, ОЕ-SD3 и др. фирмы OERLIKON.

Однако требование легкого удаления шлаковой корки с поверхности корневого шва, выполненного в V- или X-образную разделку свариваемых кромок, указанные выше флюсы не обеспечивают, что является основной причиной появления брака в металле сварных швов по неметаллическим включениям и увеличения трудоемкости изготовления сварных конструкций.

Проведенный детальный анализ известных в настоящее время диаграмм состояния шлаковых систем показал, что наиболее перспективной для решения поставленной задачи по созданию керамических агломерированных флюсов для автоматической сварки и наплавки низколегированных, среднелегированных и высоколегированных сталей является алюмосиликатная шлаковая система.
В результате проведенного большого объема НИР, на базе указанной выше шлаковой системы, был создан и освоен в серийном производстве ряд марок керамических агломерированных флюсов, обладающих исключительно высокими сварочно-технологическими свойствами, для сварки судостроительных сталей повышенной прочности категории 3Y (σв = 490–660 МПа, σт ≥ 375 МПа, δ = 22%, ψ = 45%, KV–20° С = 34 Дж).

Они обеспечивают стабильное горение дуги в широком диапазоне параметров режима сварки (наплавки): ток 250–950 А, напряжение на дуге 28–38 В, скорость сварки (наплавки) 5–40 м/ч; хорошее формирование металла как корневых швов, так и заполняющих разделку швов с плавным переходом к основному металлу, без какой-либо мелкой чешуйчатости на их поверхности; легкое удаление или самоотделение шлаковой корки как из V- и Х-образной разделки свариваемых кромок, так и с поверхности заполняющих швов (рис. 1 и 2).

Рис. 1	Рис. 2

Кроме того, неоспоримым преимуществом разработанных флюсов по сравнению с указанными выше марками импортных агломерированных флюсов является возможность наплавлять изношенную рабочую поверхность цилиндрических деталей диаметром от 80 мм (рис. 3).

Рис. 3

В настоящее время сварочный флюс марки ЭЛЗ-ФКС-1/55(ТМ) проходит аттестацию по правилам Морского Регистра Судоходства и английского Lloyd’s Register.

Основные характеристики керамических агломерированных флюсов для сварки и наплавки, разработанных специалистами ЗАО «Электродный завод» и серийно выпускающихся для нужд машиностроительной, нефтяной, химической и др. промышленности, приведены в таблице 1.

Накопленный научный и практический потенциал позволяет специалистам ЗАО «Электродный завод» разрабатывать керамические флюсы конкретно по требованиям заказчика, а также разрабатывать технологию автоматической сварки и наплавки применительно к условиям и требованиям заказчика.