Флюс сварочный
Флюсы сварочные
Флюсы предназначены для автоматической, полуавтоматической сварки и наплавки, под слоем флюса, в качестве укрывного материала сварочной ванны. Сварка под слоем флюса улучшает качество, увеличивает глубину и длину сварного шва, а также позволяет увеличить слой наплавляемого металла. Дает возможность значительно ускорить сварочные процессы.
Общие сведения
Электродуговая сварка, под слоем флюса, сварочной проволокой, представляет собой процесс плавления сварочной проволоки, под воздействием электрической дуги, заполнение расплавленным металлом сварочной ванны и переходом расплавленного флюса в шлаковую корку. Подача проволоки и флюса, при этом, происходит автоматически. Таким способом сваривают:
- - Продольные швы труб большого диаметра.
- - Листовой металл, для получения деталей большого размера.
- - Балки металлических конструкций, зданий и сооружений.
Преимущества электродуговой сварки, под слоем флюса, перед ручной сваркой электродом:
- Предотвращает разбрызгивание металла из сварочной ванны.
- Положительно влияет на устойчивость дуги.
- Защищает жидкий металл от контакта с воздухом и, как следствие, окисления.
- Способствует медленному охлаждению шва, за счет низкой теплопроводности флюса, что повышает физико-механические характеристики шва.
- Использование более высоких токов увеличивает производительность сварочных процессов от 5 до 10 раз.
Технические характеристики
ГОСТ Р ISO 14174 кальций-магниево-железный S F Cl 1 DS H10ОСЦ-45 флюс сварочный
ГОСТ Р ISO 14174 кальциево-силикатный S F CS 2 DS H10АН-47 флюс сварочный
ГОСТ Р ISO 14174 алюминатно-силикатный S F AS 3 DS H5Гранулометрический состав флюсов с обозначением 0515 +0,5 -1,5 мм и 0525 +0,5 -2,5 мм. Масса зёрен флюсов, не соответствующая указанному гранулометрическому составу, не должна превышать 3% от массы флюса. Количество зёрен инородных материалов не должно превышать 0,3% от массы флюса. Гранулометрический состав определяется рассевом через соответствующие сита 0,5, 1,5, 2,5 мм.
Влажность флюсов сварочных АН-348, ОСЦ-45, АН-47 не должна превышать 0,08% от массы флюса. Влажность определяется по ( ГОСТ 22974.14 Флюсы сварочные плавленые. Методы определения содержания влаги).
Насыпная плотность флюсов АН-348, ОСЦ-45, АН-47 составляет 0,9 – 1,2 грамм/см3. Определение насыпной плотности производится мерной лабораторной посудой по ( ГОСТ 1770 Посуда мерная лабораторная стеклянная).
Химическая активность флюсов марок АН-348, ОСЦ-45, АН-47 должна соответствовать Аф = 0,7 - 0,8.
Химический состав флюсов сварочных АН-348, ОСЦ-45, АН-47 по содержаниям основных оксидов должен оответствовать следующим пропорциям:
| Оксид | АН-348 % | ОСЦ-45 % | АН-47 % |
| SiO2 оксид кремния | 29 - 37 | 32 - 39 | 42 - 49 |
| FeO оксид железа | 34 - 47 | 37 - 51 | 9 - 21 |
| CaO оксид кальция | Не более 9 | 4 - 9 | 8 - 19 |
| MgO оксид магния | Не более 9 | 3 - 10 | 2 - 9 |
| Al2O3 оксид алюминия | Не более 10 | 5 - 9 | 7 - 15 |
SiO2 - Содержание оксида кремния определяется по ( ГОСТ 22974.2 Флюсы сварочные плавленые. Методы определения оксида кремния).
FeO - Содержание оксида железа определяется по ( ГОСТ 22974.6 Флюсы сварочные плавленые. Методы определения оксида железа (III)).
CaO и MgO - Содержание оксида кальция и магния определяется ( ГОСТ 22974.5 Флюсы сварочные плавленые. Методы определения оксида кальция и оксида магния).
Al2O3 - Содержание оксида алюминия определяется по ( ГОСТ 22974.4 Флюсы сварочные плавленые. Методы определения оксида алюминия).
Упаковка флюсов производится в полипропиленовый мешок с полиэтиленовым вкладышем по 25 или 50 кг. Мешки полипропиленовые по ( ГОСТ 32522 Мешки тканые полипропиленовые).
Подробные технические характеристики флюсов сварочных в ( ТУ 24.66.46.120-45602015-2020 Флюсы сварочные плавленые).
Сварка под слоем флюса
Сварка под слоем флюса является процессом, в котором влияние имеют все компоненты. Сварочная проволока отвечает за химический состав шва. Флюс - за укрытие сварочной ванны, газообразования, в процессе сварки, и температурные режимы остывания металла. Сварочный трактор позволяет регулировать скорость и режимы сварочного процесса. Поэтому, проволоку, сварочный флюс и режимы сварки рассматривают как единую систему для получения качественной сварки, или наплавки.
Низкоуглеродистые стали такие как: Ст1, Cт2, Ст3, Ст4, Сталь 10, Сталь 20, Сталь 30, Сталь 40 сваривают проволокой марок Св-08, Св-08А, Св-08ГА, Св-10Г2 оп ГОСТ 2246 . При сварке применяют флюс мелкозернистый АН-348 0515 или ОСЦ-45 0515, для проволок диаметром до 3 мм, и крупнозернистый АН-348 0525 или ОСЦ-45 0525, для проволок диаметром свыше 3 мм.
Низколегированные стали такие как: 12ГС, 15ГФ, 14Г2, 14ХГС, 12ХСНД, 12Х1МФ, 15Х1М1Ф, 10ХСНД сваривают проволокой марок: Св-10Г2, Св-12ГС, Св-18ХГС, Св-18ХМФА оп ГОСТ 2246 . При сварке применяют флюс мелкозернистый ОСЦ-45 0515 либо АН-47 0515, для проволок диаметром до 3 мм, и крупнозернистый ОСЦ-45 0525 либо АН-47 0525, для проволок диаметром свыше 3 мм.
Высоколегированные стали такие как: 08Х12Н8К5М2Т, 08Х12Н7К7М4, 10Х17Н13М2Т, 08Х18Н10Т сваривают проволокой марок: Св-08Х16Н8М2Т2Б2 Св-06Х19Н10М3Т оп ГОСТ 2246 .При сварке применяют флюс мелкозернистый АН-47 0515, для проволок диаметром до 3 мм, и крупнозернистый АН-47 0525, для проволок диаметром свыше 3 мм.
Рассчет режимов сварки
Сила сварочного тока (Iсв) определяется, исходя из глубины провара (h), по следующей формуле:
- Iсв=(100*h)/1,2 А.
Плотность сварочного тока (i) определяется, исходя из силы сварочного тока (Iсв) и диаметра проволоки (d), по следующей формуле:
- i=(4*Iсв)/(3,14*d) А/мм2.
Расчет производится для всех диаметров проволоки, после чего подбирается оптимальный диамтр из рекомендуемых данных по плотности тока.
| Диаметр сварочной проволоки d, мм | 2 | 3 | 4 | 5 |
| Рекомендуемая плотность сварочного тока i, А/мм2 | 65...150 | 45...90 | 35...60 | 30...50 |
Напряжение сварочной дуги (Uд) зависит от силы тока (Iсв) и определяется по формуле:
- При Iсв≤600 А; напряжение дуги Uд=20+0,04*Iсв В
- При Iсв>600 А; напряжение дуги Uд=44 В
Ширина шва или наплавленное усиление (b) определяется как соотношение глубины сварочного шва (h) к ширине (b). Рассчитывается через коэффициент (ψпр), который зависит от диаметра сварочной проволоки (d) и силы тока (Iсв). Расчет производится по следующей формуле:
- b=ψпр*h мм
Коэффициент (ψпр) наплавленного усиления подбирается в соответствии с диаметром сварочной проволоки и силой тока из приведенных данных.
| Диамтр сварочной проволоки d, мм | Сила сварочного тока Iсв, А | |||||
| 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | |
| Коэффициент наплавленного усиления, ψпр | ||||||
| 2 | 2,7 | 2,1 | - | - | - | - |
| 3 | 3,7 | 3,0 | 2,1 | - | - | - |
| 4 | 4,5 | 3,9 | 3,3 | 2,4 | - | - |
| 5 | - | 4,8 | 3,9 | 3,3 | 2,8 | 2,2 |
Высота шва или форма валика (c) определяется как соотношение ширины шва (b) к высоте шва (c). Расчет производится по следующей формуле:
- с=b/ψв мм
Коэффициент (ψв) учитывает данное соотношение и выбирается из приведенных данных, в соответствии с силой сварочного тока (Iсв).
| Сила сварочного тока Iсв, А | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Коэффициент формы валика ψв | 5,0 | 5,5 | 6,0 | 6,5 | 7,0 | 7,5 |
Площадь поперечного сечения шва наплавленного металла (Sн) определяется, как соотношение высоты шва (c) к ширине шва (b) умноженной на коэффициент (0,75), по следующей формуле:
- Sн=0,75* c*b мм2
Скорость сварки (Vсв) рассчитывается, исходя из силы тока (Iсв), плотности металла (7,8 г/см3), площади поперечного сечения шва (Sн) и коэффициента наплавки (Кн), по следующей формуле:
- Vсв=(Кн*Iсв)/(7,8*Sн) м/ч
Коэффициент наплавки (Кн) выбирается из приведенных данных, в соответствии с силой сварочного тока (Iсв).
| Сила сварочного тока Iсв, А | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 |
| Коэффициент наплавки Кн, г/(А*ч) | 14,0 | 14,5 | 15,0 | 15,5 | 16,0 | 16,5 |
Скорость подачи сварочной проволоки (Vп) рассчитывается, исходя из силы сварочного тока (Iсв), диаметра проволоки (d), плотности металла (7,8 г/см3) и коэффициента расплавления (Кр=1,03*Кн г/[А*ч]), по следующей формуле:
- Vп=(4*Кр* Iсв)/(3,14*d*7,8) м/ч
Сварные соединения из сталей, а также сплавов на железоникелевой и никелевой основах, выполняемых сваркой под флюсом, механическим и автоматическим способами, ткими типами соединений, как стыковые, угловые, тавровые. Конструктивные элементы и размеры сварных соединений должны соответствовать (ГОСТ 8713 Сварка под флюсом. Соединения сварные основные типы, конструктивные элементы и размеры).
Режимы сварки и наплавки, указанные в данном каталоге, являются расчетными. Это означает, что они требуют настройки, в соответствии с особенностями, сварочного оборудования и применяемых сварочных материалов.
Наплавка под слое флюса
Наплавка под слоем флюса - это процесс анологичный сварке под слоем флюса. Основное назначение наплавки - это восстановление изношенных деталей, либо производство биметаллических изделий, где на основной металл наплавляется более износостойкий или коррозионностойкий сплав.
Расчет режимов наплавки производится точно так же, как и для сварки, по схеме приведенной ранее. Только для наплавки большее значение имеет ширина шва, так как основная задача перекрыть наплавляемую площадь.
Режимы наплавки, указанные в данном разделе, являются расчетными. Это означает, что они требуют настройки, в соответствии с особенностями, сварочного оборудования и применяемых сварочных материалов. Ориентировочные режимы автоматической наплавки под флюсом указаны в приведенных данных.
| Тип электродного материала | Диаметр проволоки и размер ленты, мм | Сила тока, А | Напряжение дуги, В | Скорость наплавки, м/ч |
| Проволока сплошная |
2 3 4 5 |
300-400 300-600 400-800 500-1000 |
28-34 30-36 34-40 36-45 |
15-60 |
| Проволока порошковая |
2,0 2,5 3,0 3,6 |
150-250 180-300 200-400 240-450 |
26-30 28-34 30-38 34-40 |
20-50 |
| Лента электродная сплошная |
60*0,5 100*0,5 |
500-800 800-1000 |
24-28 30-34 |
10-20 |
Рекомендации по применению
Поставляемый флюс имеет нормативную влажность 0,05%, если влажность флюса превышает 0,1 % от массы, то их необходимо термически обработать (прокалить) при t 300 - 400˚С 1 – 2 час. Допускается применение иных режимов термообработки, обеспечивающих требуемую влажность.
Шлаковую корку, полученную в процессе сварки, допускается добавлять в исходный флюс перед применением.
Флюсы сварочные АН-348 0515/0525, ОСЦ-45 0515/0525, CASI-22 0515/0525 применяются для сварки, наплавки под слоем флюса как аналоги флюсов АН-348-А, АН-348-АМ, АН-348-В, АН-348-ВМ, ОСЦ-45, ОСЦ-45М, АН-8, АН-15М, АН-17М, АН-18, АН-20С, АН-20СМ, АН-20П, АН-22, АН-42, АН-26С, АН-26СП, АН-26П, АН-43, АН-47, АН-60, ФЦ-9, АН-65, ОСЦ-45П по ГОСТ 9087 
и ГОСТ 52222 .
Испытания и исследования флюсов сварочных
Заключение лабораторных испытаний флюса сварочного ОСЦ-45 ПНИПУ 2020 г. 
