Invenția poate fi folosită pentru suprafețele și sudarea mecanizată a oțelurilor cu conținut redus de carbon și aliaturi mici, utilizând fluxuri ceramice. Fluxul conține componente în următorul raport,% în greutate:. Carbonat de calciu 20-25, fluorină 50-60, 10-20 alumină, feldspat, 3-6, 1-3 magnezit, feromangan la 1, un sistem integrat ligatură 3-15. Ligatura complexă constă din 50-70% în greutate nichel și este încorporată în suprafața componentelor refractare nanodispersive 30-50% în greutate. Ca elemente refractare, se folosesc elemente ale grupurilor IV, V și VI ale metalelor tranziționale sau compușii lor chimici refractari cu carbon, azot sau bor. Utilizarea compoziției de flux pentru sudarea otelurilor carbon scăzut și slab aliate asigură o îmbunătățire a ductilității și duritatea metalului sudat si metalul sudat. 1 z.s. 4-il, 4-il. 1 tab.
Invenția se referă la materialele de sudură, în special la fluxurile ceramice pentru suprafețele mecanizate și pentru sudarea oțelurilor cu conținut scăzut de carbon și a celor cu o durată de alunecare redusă.
De asemenea, hematitul introdus suplimentar (Fe2O3) disociază cu ușurință în condițiile de sudare pentru a forma FeO și oxigenul insolubil în oxidul metalic, care afectează proprietățile sudurii, în special la temperaturi scăzute. Mineaua de mangan, în funcție de depozit, conține în principal următoarele minerale poluante: impurități nocive (H2O, OH, SO2) minerale: pirolizit, magnezită, brownit, roxochrosite.
Rezultatul tehnic al invenției propuse este o creștere a proprietăților plastice și a durității metalului de sudură și a metalelor de sudură la sudarea oțelurilor cu conținut scăzut de carbon și aliatelor cu conținut scăzut de aliere.
Rezultatul tehnic se realizează prin faptul că fluxul ceramic ce conține carbonat de calciu, fluorina, alumină, magnezit, feromangan, cuprinzând suplimentar carbonat de calciu, feldspat și complex maestru aliaj conținând nichel de 50-70% gr. Și componente refractare sub formă de nanoscala particule 30 .. -50% în greutate, cu următorul raport de componente,% în greutate:
În acest caz, aliajele principale, ca componente refractare, conțin componente selectate din grup: elementele metalelor de tranziție din grupele IV, V și VI, compușii lor chimici refractari cu carbon, azot sau bor.
Introducerea componentelor refractare nanosizate în ligatura complexă a fluxului ceramic propus este un mijloc eficient de creștere a proprietăților mecanice ale metalului îmbinărilor sudate și a metalelor sudate. Componentele refractare sunt elemente ale grupelor IV, V și VI ale metalelor de tranziție, precum și compușii lor chimici cu carbon sau azot sau bor, având un punct de topire ridicat și rezistență la topiturile de oțeluri și zguri.
Aceste componente, care au o stabilitate termodinamică ridicată, suferă puțină dizolvare, trec de fluxul în topitura bazinului de sudură și sunt centre de cristalizare finite, care asigură modificarea metalului de sudură. Dispersia ridicată a unei pulberi de particule refractare multiplică efectul de modificare de mai multe ori. Ca urmare, structura metalică este în mod semnificativ zdrobită (numărul de cereale crește de la 8 la 13), ceea ce sporește plasticitatea, rezistența și rezistența la fisurare. Numărul de incluziuni nemetalice din metalul de sudură este redus cu până la 20%. În acest caz, incluziunile dobândesc o formă globulară și sunt distribuite mai uniform în volumul metalului, ceea ce îmbunătățește și proprietățile sale din plastic.
Particulele sunt materiale de pudra de nichel conveying componente nanoscale refractare, promovarea distribuției uniforme a acestora asupra volumului fluxului ceramic, sporind astfel uniformitatea distribuției modificatorului pe lungimea sudurii. Este rațional să se utilizeze microgranule compuse din nichel, în care componentele refractare la scară nanometrică sunt implantate mecanic într-o moară planetară atunci când sunt combinate. Nichel având un punct de topire relativ scăzut este topit și dizolvat în arc în piscina sudură, metalul sudat prin dopare, care crește ductilitatea și rezistența la rupere a îmbinării sudate la temperaturi scăzute. În același timp, coeficientul ridicat de tranziție între nichel și metal într-un proces arc garantează pierderi minime ale acestui element de aliere.
Dacă gama specificată de conținut complex de ligaturi este observată la sudarea oțelurilor slab aliate, se asigură că este obținută structura metalului de sudură, care are complexul optim de proprietăți mecanice pentru funcționare în condiții de temperatură scăzută.
Aceste conținut variază de nichel (50-70% gr.) Și componentele refractare (30-50 gr.%) Datorită particularităților unei pulberi de microgranule compozite conținând uniform distribuite peste particulele lor de dimensiuni nanometrice de suprafață. Prin creșterea conținutului refractar care constituie limita specificată pulberea obținută anterior neomogenă și la niveluri mai mici - cantitatea de modificator este insuficient, ceea ce necesită o creștere substanțială a cantității de ligaturilor integrate de flux introdus.
Introducerea unui flux de 3-6% gr. Feldspat, dintre care componenta principală este oxidul de siliciu, reduce conținutul de hidrogen în cordonului de sudură din metal, ceea ce reduce tendința de a fisurarea la rece. Oxidul de siliciu interacționează cu o altă componentă a sistemului de zgură - fluorura de calciu (componenta principală a fluorescentei) cu formarea concomitentă de gaz fluorhidric provenit din bazinul de sudare. Atunci când conținutul de mai puțin de 3% gr. Conținutul de hidrogen feldspat ușor să scadă, în timp ce creșterea în exces de 6% gr. Crește gradul de contaminare a silicat de sudură metalice incluziuni nemetalice.
Un aditiv de magneziu mic (1-3% în greutate), care influențează viscozitatea topiturii zgurii, în combinație cu celelalte componente formatoare de zgură ale fluxului, oferă proprietățile sale înalte de sudare-tehnologică.
Introducerea flux mici (până la 1% gr.) Cantitățile de feromangan facilitează dezoxidarea băii de sudură metalică și reducerea conținutului de oxigen din acesta, reducând rezistența la rece a metalului sudat.
Esența invenției este ilustrată în figuri.
1 prezintă microstructura unui metal sudat sub un flux fără o ligatură complexă și în figura 2, cu adăugarea unei ligări complexe.
Figura 3 prezintă distribuția incluziunilor nemetalice într-un metal sudat sub un flux fără ligatură complexă și în fig.4 cu adăugarea unei ligări complexe.
Utilizarea fluxului ceramic propus cu un aditiv complex care conține componente nanoscale refractare pentru sudarea otelurilor permite pisa structurii de sudură metalică (1, 2), care îmbunătățește semnificativ proprietățile sale de plastic. In metalul sudat reduce cantitatea de incluziuni nemetalice și globularization lor observate (3, 4), care contribuie, de asemenea, la plasticitatea.
. Produsă flux ceramic care cuprinde următoarele componente,% în greutate: carbonat de calciu - 23, fluorină - 55 Alumina - 15, feldspat - 5, magnezită - 3, feromangan - 1, complex ligatură - 10. ligatură integrată este o pulbere compozit Dimensiunea nichel microparticulei până la 50 microni, cu nanoscala încorporate particule (mai puțin de 100 nm), din carbură de wolfram obținut prin sinteză chimică în plasmă, cu următorul raport al componentelor,% în greutate nichel - 70, carbură de tungsten - 30..
Efectuat sudarea mecanizată a plăcilor de oțel 20 de sârmă Sv-08A sub modul de flux ceramic propus cu următorii parametri: curent de 230-240 A Tensiune 24-26 V. Deoarece epruvetele sudură de metal au fost tăiate pe rezistența la temperaturi scăzute (-60 C °) în conformitate cu GOST 9454-78 (în formă de U de tip crestătură). Valoarea medie a durității a fost de 49 J / cm 2. Studiile metalografice au arătat că metalul are o structură de granulație fină și uniformă soluție este uniform distribuit nanoparticule în ea WC.
Folosirea fluxului ceramic propus pentru sudarea oțelurilor cu conținut scăzut de carbon și aliatele cu conținut scăzut de aluminiu în comparație cu fluxurile cunoscute dă următorul efect pozitiv:
1. Creșterea proprietăților plastice ale metalului de sudură și a metalului de sudură datorită dopajului său simultan cu nichel și modificării de către componentele refractare prin fluxul ceramic.
2. Posibilitatea introducerii unui număr mare de componente refractare nanosofice în topitura bazinului de sudură, care conduce la o măcinare considerabilă a structurii metalului în timpul cristalizării sale, o scădere a numărului de incluziuni nemetalice și globularizarea acestora.
Revendicarea invenției
1. Fluxul ceramic ce conține carbonat de calciu, fluorina, alumină, magnezit, feromangan, caracterizată prin aceea că conține suplimentar feldspat și aliaj intermediar complex care conține nichel de 50-70% gr. Și componente refractare sub formă de particule nanosized de 30-50 gr ..%, cu următorul raport al fluxului, cu masă%: