Вибір флюсу і дроту по основності і діаграм активності

Зі збільшенням різноманітності матеріалів для зварювання під шаром флюсу стає все простіше отримувати необхідні властивості зварного шва. Основность флюсу і відповідні діаграми активності грають в цьому випадку важливу роль. У розділі Зварювальні матеріали представлені флюси, вироблені ЕСАБ. а також застосовуються з ними дроту. Також тут Ви зможете знайти формулу, яку застосовує ЕСАБ для підрахунку основності флюсів, а також як користуватися діаграмами активності і багато іншого. Все це дозволяє зробити правильний вибір комбінації флюс-дріт для вирішення ваших завдань.

основность флюсу

Довгий час поняттям «основність» користувалися для опису хіміко-металургійної природи зварювальних флюсів. Однак, існуючі формули давали дуже різні результати. Для розрахунку основності флюсів, представлених в цій брошурі, ЕСАБ використовує наступну формулу:

Всі складові підставляються в вагових відсотках.

«В» - визначає співвідношення між основними і кислими оксидами, що входять у флюс.

MnO і FeO вважаються «напівосновним», а AL2 O3. TiO2 і ZrO2 - «напівкислими». CaF2 вважається основним складовим, тому що при зварюванні він частково переходить в СаО, що є причиною зниження активності SiO2 в шлаку по реакції:

Відповідно до розрахунків за формулою основності все флюси по їх хіміко-металургійним властивостям можна розділити на групи, що мають наступний температурний інтервал плавлення:

Температура плавлення

Інтервал плавлення зварювальних флюсів сильно впливає на кількість і вид мікрошлакових включень, що залишаються в металі шва. Зварювальні шлаки, що мають температуру затвердіння вищу, ніж метал шва, присутні в рідкому металі ванни у вигляді дрібних сферичних частинок і встигають вийти з ванни до її кристалізації. Таким чином, метал шва при зварюванні під основними флюсами містить дуже незначну кількість сферичних мікрошлакових включень.

З іншого боку, кислі і нейтральні флюси утворюють шлаки з температурою плавлення нижчою, ніж метал шва. Це означає, що кількість мікрошлакових включень в металі шва більше, ніж при використанні основних флюсів. Крім того, форма шлакових включень в цьому випадку в основному відмінна від сферичної. При цьому вони мають тенденцію осідати уздовж первинних кордонів зерен.

Механічні властивості

Вибір дроту і флюсу

У разі, якщо рівень ударної в'язкості зварних швів вказано у вимогах до конструкції, то при виборі флюсу особливу увагу слід приділити саме його основності. Однак, маючи на увазі вплив основності на продуктивність зварювання і інші технологічні характеристики, обрана основність повинна бути «розумно достатньою» для отримання заданого рівня властивостей. Але далеко не до всіх зварних з'єднань пред'являються вимоги тільки по ударної в'язкості. Адже зварений шов повинен володіти і певними характеристиками міцності. І якщо вимоги по міцності вказані як чільні, то в цьому випадку необхідно дотримуватися правила, що метал шва за складом повинен бути якомога ближче до основного металу. Достатній рівень міцності властивостей можна отримати при використанні будь-якого флюсу за умови застосування відповідної дроту. При зварюванні вуглецевих сталей три хімічні елементи мають визначальний вплив на властивості зварного шва. Це - вуглець, марганець і кремній.

  • змісту Mn в дроті
  • вигоряння в дузі і переходу Mn з флюсу
  • змісту Mn в основному металі.

Вигорання / перехід Mn визначається за допомогою діаграми активності, відповідної обраної марці флюсу.

Співвідношення часток участі основного і присадочного металу в зварному шві залежить в основному від форми підготовки крайок зварного з'єднання, що може бути наочно проілюстровано наступним прикладом:

- Cварка без оброблення прохід з кожного боку:
80% основний метал
20% наплавлений метал

- Стикового шов з Х-подібною обробленням з 1-м (2-мя) проходами з кожного боку:
50% основний метал
50% наплавлений метал

- Стикового шов з X або V-подібною обробленням з багатошаровим звареним швом:
20% основний метал
80% наплавлений метал

При підрахунку вмісту Mn в зварному шві використовується наступна формула:

← Види електродних покриттів

Загальні відомості про склад зварювальних матеріалів і змісті водню в металі швів →